一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法
【專利摘要】一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法，它涉及巰基的熒光標(biāo)記【技術(shù)領(lǐng)域】，它的合成步驟如下：第一步，反應(yīng)一：將1-1.5當(dāng)量的化合物I和1-1.2當(dāng)量的化合物II在1.5-3.5當(dāng)量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時(shí)，得到中間產(chǎn)物III；第二步，反應(yīng)二：將1當(dāng)量的中間產(chǎn)物III與1.1-1.5當(dāng)量的碘化鈉在有機(jī)溶劑1中加熱至40-70℃回流2-24小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物IV，即水溶性熒光化合物。它將五甲川花菁素類的化合物引入了多個(gè)親水性的磺酸基團(tuán)，提高了水溶性；進(jìn)一步減少了連接位點(diǎn)與熒光基團(tuán)的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質(zhì)熒光探針親水端與疏水端分布不均勻、探針連接基團(tuán)較長的問題。
【專利說明】 一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及巰基的熒光標(biāo)記【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]五甲川花菁素類化合物是一類重要的有機(jī)染料廣泛應(yīng)用于生物分析、激光染料、納米材料等領(lǐng)域。該類化合物具有很高的摩爾消光系數(shù)，其最大的吸收波長可在600-700nm區(qū)域，可以有效地過濾生物體內(nèi)的背景熒光，提高實(shí)驗(yàn)檢測的信噪比。
[0003]在激發(fā)波長在600-700nm的熒光探針的商業(yè)化產(chǎn)包括GE公司的Cy5-NHS_ester、Cy5Maleimide等產(chǎn)品，然而這些產(chǎn)品水溶性較差，不利于對水溶液中的大分子進(jìn)行標(biāo)記，且連接的碳鏈較長，其較大的柔性不利于對生物大分子的結(jié)構(gòu)和動態(tài)學(xué)特征進(jìn)行精確地描述。而Alexei Toutchkine等人發(fā)展了 Cy5.2-1A、neo_Cy5等一系列的化合物，雖具有較好的水溶性，但是由于化合物的親水和疏水基團(tuán)分布不均勻，存在明顯的親水端和疏水端，使得探針在溶液中的分布不均勻，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法，它將五甲川花菁素類的化合物引入了多個(gè)親水性的磺酸基團(tuán)，提高了水溶性；進(jìn)一步減少了連接位點(diǎn)與熒光基團(tuán)的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質(zhì)熒光探針親水端與疏水端分布不均勻、探針連接基團(tuán)較長的問題。
[0005]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它的合成步驟如下:
[0006]第一步，反應(yīng)一:將1-1.5當(dāng)量的化合物I和1-1.2當(dāng)量的化合物II在1.5-3.5當(dāng)量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時(shí)，得到中間產(chǎn)物III ；
[0007]第二步，反應(yīng)二:將1當(dāng)量的中間產(chǎn)物III與1.1-1.5當(dāng)量的碘化鈉在有機(jī)溶劑1中加熱至40-70°C回流2-24小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物IV，即水溶性熒光化合物。
[0008]所述的化合物I結(jié)構(gòu)中，對應(yīng)的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0009]所述的化合物II結(jié)構(gòu)中，對應(yīng)的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0010]所述的有機(jī)溶劑1為甲醇與氯仿的混合溶劑或者甲醇與二氯甲烷的混合溶劑。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:將五甲川花菁素類的化合物引入了多個(gè)親水性的磺酸基團(tuán)，提高了水溶性；進(jìn)一步減少了連接位點(diǎn)與熒光基團(tuán)的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質(zhì)熒光探針?biāo)苄圆?、親水基團(tuán)與疏水基團(tuán)分布不均勻、連接基團(tuán)較長的問題；該熒光化合物作為一種蛋白質(zhì)巰基標(biāo)記的探針，可以有效降低背景熒光干擾，提高信噪比，同時(shí)，該熒光探針的柔性較小，有利于對生物大分子的結(jié)構(gòu)和動態(tài)學(xué)特征的精確描述。本發(fā)明的熒光化合物的合成方法合成方法簡便、毒性較小?！緦＠綀D】

【附圖說明】:
[0012]圖1是本發(fā)明中【背景技術(shù)】結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中反應(yīng)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中的最終合成物與HPrK79C蛋白在pH = 7.410mM Tris的體系在25°C混合4小時(shí)后，過脫鹽柱除去小分子后收集的HprK79C的蛋白的激發(fā)發(fā)射圖譜。其中:虛線表示激發(fā)光譜，實(shí)線表示發(fā)射光譜。
【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]【具體實(shí)施方式】一:參看圖1-圖4，本【具體實(shí)施方式】是采用以下技術(shù)方案:它的合成步驟如下:
[0019]第一步，反應(yīng)一:取1當(dāng)量化合物I的鉀鹽與1.2當(dāng)量的化合物II的鈉鹽，加入1.5當(dāng)量的氯乙酸酐，室溫?cái)嚢?.5小時(shí)；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 7洗脫，得到相應(yīng)的化合物III ;
[0020]第二步，反應(yīng)二:將所得到的1當(dāng)量的化合物III與1.1當(dāng)量的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 1的溶劑中60°C反應(yīng)24小時(shí)，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應(yīng)的最終的產(chǎn)物IV ;經(jīng)核磁譜確認(rèn)與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。
[0021]所述的化合物I結(jié)構(gòu)中，對應(yīng)的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0022]所述的化合物II結(jié)構(gòu)中，對應(yīng)的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0023]所述的有機(jī)溶劑1為甲醇與氯仿的混合溶劑或者甲醇與二氯甲烷的混合溶劑。
[0024]本【具體實(shí)施方式】具有以下有益效果:將五甲川花菁素類的化合物引入了多個(gè)親水性的磺酸基團(tuán)，提高了水溶性；進(jìn)一步減少了連接位點(diǎn)與熒光基團(tuán)的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質(zhì)熒光探針?biāo)苄圆?、親水基團(tuán)與疏水基團(tuán)分布不均勻、連接基團(tuán)較長的問題；該熒光化合物作為一種蛋白質(zhì)巰基標(biāo)記的探針，可以有效降低背景熒光干擾，提高信噪比，同時(shí)，該熒光探針的柔性較小，有利于對生物大分子的結(jié)構(gòu)和動態(tài)學(xué)特征的精確描述。本發(fā)明的熒光化合物的合成方法合成方法簡便、毒性較小。
[0025]【具體實(shí)施方式】二:本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一不同之處在于:它的合成步驟如下:
[0026]第一步，反應(yīng)一:取1當(dāng)量的化合物I的鈉鹽與1.1當(dāng)量的化合物II的鈉鹽，加入2當(dāng)量的氯乙酸酐，加熱攪拌0.6小時(shí)；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脫，得到相應(yīng)的化合物III ;
[0027]第二步，反應(yīng)二:將所得到的1當(dāng)量的化合物III與1.5當(dāng)量的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 2的溶劑中70°C反應(yīng)20小時(shí)，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應(yīng)的最終的產(chǎn)物IV ;經(jīng)核磁顯示與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。
[0028]【具體實(shí)施方式】三:本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一不同之處在于:它的合成步驟如下:
[0029]第一步，反應(yīng)一:取化合物I的鉀鹽0.40g與0.62g的化合物II的鉀鹽，溶加入0.21g的醋酸，加熱攪拌1小時(shí)；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脫，得到相應(yīng)的化合物III ；
[0030]第二步，反應(yīng)二:將所得到的0.42g的化合物III與0.llg的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 10的溶劑中65°C反應(yīng)24小時(shí)，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應(yīng)的最終的產(chǎn)物IV0.42g ；經(jīng)核磁與質(zhì)譜顯示與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。
[0031]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0032]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種用于巰基標(biāo)記的五甲川花菁類染料的合成方法，其特征在于它的合成步驟如下: 第一步，反應(yīng)一:將1-1.5當(dāng)量的化合物I和1-1.2當(dāng)量的化合物II在1.5-3.5當(dāng)量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時(shí)，得到中間產(chǎn)物III ； 第二步，反應(yīng)二:將I當(dāng)量的中間產(chǎn)物III與1.1-1.5當(dāng)量的碘化鈉在有機(jī)溶劑I中加熱至40-70°C回流2-24小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物IV，即水溶性熒光化合物。
【文檔編號】G01N21/64GK104479392SQ201410592877
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】顧新華, 郭大川 申請人:顧新華