[發(fā)明專利]一種吡啶并[1,2?a]苯并咪唑羧酸類pH熒光探針及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610347388.1
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN105906623B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 葛燕青;段桂運;曹曉群
• 申請（專利權）人: 泰山醫(yī)學院
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04;C09K11/06;G01N21/64
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及有機小分子熒光探針領域，尤其涉及一種新型pH熒光探針4-甲基吡啶并[1,2-a]苯并咪唑-3-羧酸及其應用。

背景技術

pH作為細胞健康的一個重要指標,在細胞生長,擴散,調(diào)亡,自噬,離子運輸,以及其他細胞過程中起著重要作用。其微小變化便可能導致細胞功能素亂和嚴重疾病,如大腸癌,乳腺癌,囊性纖維化,神經(jīng)退行性疾病甚至阿爾茨海默氏癥。但目前常用的玻璃電極測pH的方法不適用于生命領域pH的檢測。

熒光探針選擇性好,靈敏度高,操作簡單,成本低并且可以實現(xiàn)實時監(jiān)測,現(xiàn)已作為一種首選的測試工具應用于細胞內(nèi)pH值的測定。盡管已有多種pH熒光探針被報道,但是目前對于酸性條件下細胞內(nèi)pH的研究還不夠深入。為此,開發(fā)新型理想的酸性pH探針,檢測細胞內(nèi)氫離子的濃度以及分布對研究細胞的生理、病理過程具有極為重要的意義。

吡啶并[1,2-a]苯并咪唑類化合物因受制于有限的合成方法，其在光學領域的應用報到很少，其而作為pH熒光探針的應用更是未見文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種pH熒光探針新分子吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸及其應用。

本發(fā)明的技術方案是：一種吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸pH熒光探針，其化學結(jié)構(gòu)式如式（1）所示：

本發(fā)明還包括吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸pH熒光探針的應用，式（1）化合物在二甲亞砜的水溶液中對pH有獨特的熒光選擇性。

本發(fā)明還包括吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸pH熒光探針的合成方法，在95%的乙醇溶液中，將4-甲基吡啶并[1,2-a]苯并咪唑-3-羧酸乙酯與氫氧化鈉按照1:2投料比例，80℃下回流反應2-5小時，得到4-甲基吡啶并[1,2-a]苯并咪唑-3-羧酸。

配制吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸的二甲亞砜溶液，分別加入到不同pH的二甲亞砜的水溶液中（二甲亞砜：水=2:8），通過熒光光譜測試來研究對不同pH的選擇性，測其熒光發(fā)射波譜強度變化發(fā)現(xiàn)： pH由4.0變化至6.0的過程中，430 nm處熒光強度明顯增強，如圖1所示。因此，吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸作為pH熒光探針具有巨大的應用前景。

附圖說明

圖1：不同pH的二甲亞砜水溶液（二甲亞砜：水=2:8）的熒光光譜圖。

圖2：熒光探針新分子的核磁氫譜。

圖3：熒光探針新分子的核磁碳譜。

具體實施方式

實施例1：式（1）化合物的合成方案如下式所示：

具體合成步驟如下：

在50 mL圓底燒瓶中依次加入2.54g（10.0 mmol）4-甲基吡啶并[1,2-a]苯并咪唑-3-羧酸乙酯，0.80g（20.0 mmol）氫氧化鈉，20 mL95%的乙醇，80℃下回流反應2-5小時，倒入300 mL水中，濃鹽酸調(diào)pH至5-6，析出大量固體，抽濾，干燥得1.32g黃色固體產(chǎn)品，產(chǎn)率58.4%。

核磁共振氫譜測定：¹H NMR（400 MHz，DMSO-d₆）：δ9.44 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.62 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.00 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.83-7.67(m, 3H),2.89 (s, 3H). ¹³C NMR（100 MHz，CDCl₃）：166.97, 129.25, 128.10, 126.24, 124.55, 115.69, 114.91, 114.40, 15.01.

如圖2，圖3所示。

實施例2：

取吡啶并[1,2-a]苯并咪唑羧酸0.0023g，溶于10mL二甲亞砜，得探針母液，濃度為10^-3M。分別取100微升探針母液，加入到10mL不同pH的二甲亞砜的水溶液中（二甲亞砜：水=2:8）測其熒光發(fā)射強度變化發(fā)現(xiàn)：pH由4.0變化至6.0的過程中，430 nm處熒光強度明顯增強，如圖1所示。