[發明專利]一種2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410843638.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104478857A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 錢鷹;胡秀東;孫京府
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C09K11/06;C09B23/16;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 趙梅

技術領域

本發明涉及萘酰亞胺熒光分子技術領域，具體涉及一種以聚酰胺-胺骨架連接的2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子及其制備方法和應用。

背景技術

萘酰亞胺衍生物具有強烈的熒光發射、良好的光穩定性和化學穩定性、較高的熒光量子產率和較大的斯托克斯位移，在熒光探針、化學傳感器、生物熒光標記等領域具有重要應用前景，相關的實驗及理論研究受到廣泛關注。目前文獻報道的絕大多數萘酰亞胺衍生物在稀溶液中具有很好的熒光性能，但在聚集態時由于分子間相互作用導致了非輻射能量轉換或形成不利于熒光發射的物種，產生聚集熒光猝滅的現象。

發明內容

本發明第一個目的是提供一種2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子(PAMAM-VPN)。

本發明的第二個目的是提供上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子的制備方法。

本發明的第三個目的是提供上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子的應用。

本發明采用以下技術方案：

一種2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子，其由如下結構式構成：

上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子的制備方法，包括如下步驟：惰性氣氛下，將4-(2-吡啶乙烯基)-1,8-萘酐(VPN)和聚酰胺-胺(PAMAM)在甲醇中回流進行酸酐氨解反應，再經減壓蒸餾，柱色譜提純，重結晶得到所述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺樹形分子。

上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子作為牛血清蛋白熒光探針、pH熒光探針或聚集誘導熒光材料的應用。

上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子作為熒光染料在活細胞熒光成像中的應用。

本發明的有益效果：

本發明的萘酰亞胺熒光樹形分子是由聚酰胺-胺連接4個萘酰亞胺熒光團，以聚酰胺-胺為中心核，萘酰亞胺為內層單元，吡啶為外層端基，得到多臂萘酰亞胺高效熒光分子，通過多臂萘酰亞胺之間的光誘導電子轉移和熒光共振能量轉移機制靈敏調控分子的熒光性能，具有良好的聚集誘導發光特性。本發明的多臂萘酰亞胺熒光樹形分子是一種性能優良的熒光材料，在熒光探針、熒光傳感器、生物熒光標記、活細胞成像等領域具有極其重要的應用價值。本發明熒光樹形分子可作為牛血清蛋白熒光探針、靈敏的pH熒光探針；具有聚集誘導發光特性，可作為聚集誘導發光材料；可作為熒光染料用于活細胞熒光成像。

附圖說明

圖1為2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子PAMAM-VPN的固體熒光光譜。

圖2為PAMAM-VPN在不同比例水/四氫呋喃混合溶液中熒光強度及熒光量子產率隨含水量的變化趨勢圖。

圖3為PAMAM-VPN的熒光強度在不同pH的變化趨勢圖。

圖4是PAMAM-VPN在pH為7.4的生理條件下熒光強度隨牛血清蛋白BSA濃度的變化趨勢圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明作進一步詳細說明：

一種2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子，其由如下結構式構成：

上述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺熒光樹形分子的制備方法，包括如下步驟：氮氣氣氛下，將4-溴-1,8-萘酐與2-乙烯基-吡啶經Heck反應所得到的4-(2-吡啶乙烯基)-1,8-萘酐(VPN)和聚酰胺-胺(PAMAM)按摩爾比為4～5：1在甲醇中回流進行酸酐氨解反應20～30h，之后經減壓蒸餾，柱色譜提純，重結晶得到所述2-吡啶乙烯基萘酰亞胺樹形分子，其中，所述酸酐氨解反應在攪拌條件下進行。

以下實施例涉及的PAMAM按文獻方法(Tomalia?D?A,Baker?H,Dewald?J,Hall?M,Kallos?G,Martin?S,Roeck?J,Ryder?J,Smith?P.Polymer?Journal,1985,17(1),117-132)制備。

化合物VPN的制備方法如下：

在氮氣保護及無水無氧的條件下，加入4-溴-1,8-萘酐(1.00g，3.61mmol)、醋酸鈀(0.04g，0.18mmol)、三鄰甲基苯基磷(0.11g，0.36mmol)、磷酸鉀(0.38g，1.81mmol)、2-乙烯基-吡啶(0.42mL，3.97mmol)和10mL?N，N-二甲基甲酰胺，加熱至100℃回流12h，用硅膠TLC檢測以確定反應完成。反應結束后，倒入300mL的水中，抽濾的暗黃色的固體，用二氯甲烷和甲醇的混合液作為淋洗液進行硅膠柱色譜分離，得到亮黃色針狀物質，收率74％。

分析所得化合物PVN：