[發明專利]一種基于SNAP-tag技術的自閃爍超分辨熒光染料及其合成和應用

有效

• 申請號: 201811550693.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111334068B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 徐兆超;喬慶龍;劉曉剛;鄭加柱
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C09B57/00
• 分類號: C09B57/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種基于SNAP-tag技術的自閃爍超分辨熒光染料，其特征在于該自閃爍熒光染料結構如下：

。

2.一種如權利要求1所述基于SNAP-tag技術的自閃爍超分辨熒光染料的合成方法，其特征在于包含步驟如下：

（1）中間體1的合成：

將 3-甲基-4-溴苯甲酸, N-溴代琥珀酰亞胺（NBS），偶氮二異丁氰（AIBN）溶于四氯化碳（CCl₄）中，加熱回流40-80 h；反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300目硅膠柱以體積比20:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化得到白色中間體1；

（2）中間體2的合成：

將中間體1溶于10% 碳酸鈉溶液中，在70 ℃攪拌1-4 h；反應結束后加入稀鹽酸，待沉淀析出后，過濾，干燥；經200-300目硅膠柱以體積比20:1的二氯甲烷和甲醇為展開劑分離純化得到白色中間體2；

（3）中間體3的合成：

將中間體2，叔丁醇，無水硫酸鎂，濃硫酸溶于 二氯甲烷中，室溫攪拌24-72 h；反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300目硅膠柱以體積比100:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化得到無色油狀中間體3；

（4）中間體4的合成：

將碘化亞銅，磷酸三鉀，加入到兩口瓶中，再分別加入正丁醇，乙二醇，1-溴-3-碘苯，雜氮環丁烷；反復抽真空通氮氣三次；在100 ℃下攪拌18 -48 h；反應完成后冷卻到室溫，加入飽和氯化銨溶液，用乙酸乙酯萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，有機相減壓蒸餾，反應產物經200-300目硅膠柱以體積比2:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化獲得無色油狀中間體4；

（5）中間體5的合成

將中間體4加入至25 mL史萊克瓶中，反復抽真空通氮氣三次，加入四氫呋喃冷卻至-78℃；之后加入正丁基鋰2.4 M，反應15-20 min,再加入二氯二甲基硅烷；反應逐漸恢復到室溫；反應完成后加入飽和氯化銨淬滅反應，用乙酸乙酯萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，有機相減壓蒸餾，反應產物200-300目經硅膠柱；以體積比70:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化獲得中間體5；

（6）中間體6的合成：

將中間體5、 N-溴代琥珀酰亞胺（NBS）溶于 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室溫下反應1-4 h，反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300硅膠柱以體積比30:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化得到白色中間體6；

（7）中間體7的合成：

將中間體 6加入至25 mL史萊克瓶中，反復抽真空通氮氣三次，加入四氫呋喃冷卻至-18 ℃；之后加入異丁基鋰1.6 M，反應20-30 min,再加入二甲氨基甲酰氯；反應逐漸恢復到室溫；反應完成后加入飽和氯化銨淬滅反應，用乙酸乙酯萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，有機相減壓蒸餾，反應產物經200-300目硅膠柱；以二氯甲烷為展開劑分離純化獲得黃色固體中間體7；

（8）中間體8的合成：

將中間體3加入至25 mL史萊克瓶中，反復抽真空通氮氣三次，用注射器加入無水四氫呋喃，冷卻至-78 ℃；之后加異丁基鋰，反應30 min,再加入中間體7；逐漸恢復到室溫攪拌12 -24 h；反應完成后加入飽和氯化入銨淬滅反應，用乙酸乙酯萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，有機相減壓蒸餾，反應產物經200-300目硅膠柱；以體積比30:1的二氯甲烷和甲醇為展開劑分離純化獲得藍色固體中間體8；

（9）中間體9的合成：

將中間體8溶于 三氟乙酸（CF₃COOH）中，室溫下攪拌2-4天；反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300目硅膠柱以體積比為10:1的二氯甲烷和甲醇為展開劑分離純化得到藍色固體中間體9；

（10）中間體10的合成：

將中間體9， N,N-二琥珀酰亞胺碳酸酯，4-二甲氨基吡啶（DMAP），三乙胺溶于 DMF中，室溫攪拌1-3h；反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300目硅膠柱以體積比10:1的石油醚和乙酸乙酯為展開劑分離純化得到白色粉末中間體10；

（11）探針BG-SiRho的合成：

將中間體10、 N,N-二異丙基乙胺，中間體11溶于DMF中，室溫攪拌12 -16 h；反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，經200-300目硅膠柱以體積比10:1的二氯甲烷和甲醇為洗脫劑分離純化得到白色粉末探針BG-SiRho；

合成路徑如下：

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