[发明专利]一种四苯乙烯吲哚衍生物及其制备方法和在细胞成像和硫醇类化合物分析中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物荧光探针技术领域，更具体地，涉及一种四苯乙烯吲哚衍生物分子及其制备方法，以及在细胞成像和细胞中硫醇类检测领域的应用。

背景技术

传统的有机荧光小分子通常在溶液中随着荧光分子浓度的增加或变为固态，导致体系荧光降低或直接被淬灭，是典型的聚集诱导淬灭分子。这一点制约了有机发光分子在实际中的应用荧光发射。为了克服这种发光分子具有的劣势，2001年唐本忠教授课题组发现了有机分子的聚集诱导发光(AIE)现象，即这类分子在溶液状态下荧光很弱或者几乎不发光，荧光分子在聚集态或者固态时发出很强的荧光且量子产率很高。在过去的十多年中，多种具有AIE性质的化合物被合成出来。四苯基乙烯(TPE)是诸多具有AIE性质化合物中的一种，具有典型的聚集诱导发光现象，它在良溶剂中因分子内苯环自由旋转发光极弱，而在固态下其分子内苯环旋转受限，分子发射强荧光。进一步人们还通过分子修饰来提高TPE衍生物在聚集态的荧光量子产率，TPE衍生物因其易于合成和在固态具有较高的荧光量子产率被广泛应用于细胞成像，生化检测和发光器件等研究。

发明内容

连接一个吲哚盐结构的四苯乙烯分子不仅能够很好的靶向线粒体成像，具有对细胞毒性低，选择性高，光稳定性好的特点，而且还能检测线粒体膜电位。因此，本发明通过在四苯乙烯分子上引入两个吲哚盐结构，利用该分子的荧光发射特性用作荧光分子探针，应用于细胞成像和硫醇类化合物的分析。两个吲哚盐结构的引入可以增强分子探针与细胞中线粒体表面的相互作用，进而实现对线粒体的选择性成像和对其膜电位的检测，得到更灵敏的电位指示结果。本发明提供了一种四苯乙烯吲哚衍生物分子及其制备方法，以及在细胞成像和细胞中硫醇类检测领域的应用，拓宽四苯乙烯类荧光分子探针的种类。

一种四苯乙烯吲哚衍生物，分子式为(I)：

其中，R₁＝-CH₃，-COOH，-NO₂，-OC₂H₅，或-OCH₃中的任意一个；R₂＝ClO₃^-，Cl^-，I^-，或Br^-中的任意一个，R₃＝-H，-CH₃，-C₂H₅，-OCH₃，或-OC₂H₅中的任意一个。

一种四苯乙烯吲哚衍生物的制备方法，包括如下步骤：

1)称取4～9g的4,4-二甲氧基二苯基酮，5～12g的4,4-二溴二苯基酮和4～20g的锌粉放于两口烧瓶内，快速加入50-250ml无水四氢呋喃作反应溶剂，连接冷凝装置，密封反应体系，低温下排除反应体系内的空气后，在冰水浴条件下缓慢打入2～10g的四氯化钛；反应体系恢复室温后转移至油浴中，加热至75-85℃搅拌反应6-10h后加入饱和碳酸钾溶液终止反应，过滤，用水和二氯甲烷萃取后旋干得粗品，用硅胶层析柱提纯，淋洗剂为体积比为5:1的石油醚和二氯甲烷混合溶剂，得到第一中间产物；

2)称取1～10g的第一产物放于两口烧瓶内，快速加入50ml无水四氢呋喃溶剂，连接冷凝装置，密封反应体系，低温排除反应体系内空气；将反应体系置于丙酮浴中，液氮冻住丙酮后缓慢加入1～8g的n-BuLi反应1-2h；再次用液氮冻住丙酮浴，向反应体系加入1～10g的DMF，待体系恢复室温后在室温中反应8～9h；用水和二氯甲烷萃取后旋干后得粗品，经硅胶层析柱提纯，淋洗剂为体积比为1:2的石油醚和二氯甲烷混合溶剂，得到第二中间产物；

3)称取1～15g的第二产物和2～20g的吲哚盐放于单口烧瓶内，加入20-100ml无水甲苯作反应溶剂，连接冷凝回流装置，温度为90-135℃，搅拌反应24-48h；反应结束后用水和二氯甲烷萃取后旋干得粗品，经硅胶层析柱提纯，淋洗剂为体积比为80:1的二氯甲烷和甲醇混合溶剂，得到四苯乙烯吲哚衍生物。

进一步的，所述第一中间产物的分子式为(II)，

进一步的，所述第二中间产物的分子式为(III)，

进一步的，所述四苯乙烯吲哚衍生物的分子式为(IV)：

将上述四苯乙烯吲哚衍生物用于细胞成像。

将上述四苯乙烯吲哚衍生物用于硫醇类化合物的分析。