[发明专利]对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成方法及应用

说明书

本发明公开了一种对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成及应用，在室温下向反应瓶中加入七元氟硼二吡咯化合物、甲苯，搅拌溶解，再加入化合物2、哌啶、醋酸，加热回流，得到反应液；反应液旋蒸，再经硅胶柱层析分离得到产物I，即共轭七元氟硼二吡咯荧光染料。该染料以苯甲醛及其对位取代物与七元氟硼二吡咯化合物为原料，在哌啶、醋酸的催化作用一步缩合而成，合成方法简单，分离提纯方便，产率较高。芳环取代基的引入，使分子共轭性增加，吸收和发射光谱红移，可监测粘度的变化。

技术领域

本发明涉及一种荧光染料，更具体的，涉及一种对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成及应用，该类染料对粘度有一定的响应，在低粘度时，荧光较弱，随着粘度的增加，荧光增强。

背景技术

粘度作为生物微环境的一个重要指标，与各种生理和病理过程密切相关。有证据表明，许多疾病都会引起粘度的异常。因此，监测体内粘度的变化有利于更好地了解不同的生命活动。但是，生物体复杂的内环境导致了活体粘度的实时检测成为了一大挑战。现有技术对活体粘度存在检测困难、检测反应迟钝等缺点。荧光成像由于具有无创性、高时空分辨率等优点，常被用于在活体监测中。粘度激活性探针的设计往往是通过一个可旋转的化学键将荧光团和自旋团连接而实现活体监测的。在不同粘度的介质中，柔性连接体改变其二面角和共轭区，从而产生与粘度相关的荧光响应。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成及应用。本发明所提供的探针是一种对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成及应用，其本身的荧光较弱，但随着粘度的增加，荧光逐渐增强。粘度敏感系数为3.33～3.96，并且对粘度的最大荧光增强为原荧光强度的0.8～1.2倍。

本发明的技术方案如下：

一种对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料，所述化合物的化学结构式为：

其中，取代基R为选自氢、酯基、氟、羟基中的任意一种，作为优选方案，所述的所述染料化学结构式为：

中的任意一种。

合成所述的基于对粘度响应的共轭BOPYIN荧光染料的合成方法，所述方法包括以下合成路径：

所述方法包括以下步骤：

(1)在室温下向反应瓶中加入化合物1，甲苯，搅拌溶解，然后再加入化合物2、哌啶、醋酸，加热回流，得到反应液；

(2)将步骤(1)中的反应液旋蒸，再经硅胶柱层析分离得到产物I，即基于对苯基取代的。

化合物1为七元氟硼二吡咯化合物，所述化合物2为苯甲醛或苯甲醛的对位衍生物；化合物1与化合物2的投料摩尔比为1:1～10。由于该反应前期反应迅速，在相对化合物1较大量的化合物2的投料比，使化合物1在短时间大量反应，化合物I的收率提高。

所述的步骤(1)的投料顺序为化合物1，甲苯，化合物2，哌啶，醋酸，哌啶、醋酸都起活化反应物的作用，需最后加入。化合物1与哌啶的投料比为1:1-10；化合物1与醋酸的投料比为1:1-10。

所述的步骤(1)的加热温度为60～140℃，加热时间为2～24小时。根据底物的不同，反应温度和时间不定。当温度升高至120℃以上后，产率下降；温度较低，如低于60℃，将难以启动反应的进行，导致反应时间增加。

本发明有益效果如下：

(1)一些D-A-D结构的荧光团，如CH-1055、H1，在苯并噻二唑核与三苯胺或芴衍生物之间保持中等的二面角(18.4-34°)，但供体基团的较大空间位阻抑制了分子内旋转，因此也限制了对粘度的敏感度。以乙二醇-甘油体系为例，本发明的化合物对粘度有一定的响应，化合物本身荧光较弱，但随着粘度的增加，荧光逐渐增，并且对粘度的最大荧光增强为1.2倍。

(2)本发明的合成反应条件易于控制，产物纯化简单，具有普遍的适用性。