[發明專利]一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料及其合成方法

有效

• 申請號: 201811550986.4
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111334077B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 徐兆超;喬慶龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C09B57/08
• 分類號: C09B57/08;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

本發明提供了一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料及其合成方法，該熒光染料是通過在萘酰亞胺4,5?位引入不同剛性結構設計合成的一系列高亮度、高穩定性488nm激發的熒光染料，其結構式如(1)所示；與現有商業488nm染料FITC、Alexa488等相比此系列染料光穩定性更高，對pH、黏度、溫度、極性等微環境均不敏感，能夠在復雜環境中保持熒光信號的準確性。此類染料在不同溶劑中熒光半峰寬更窄(30nm),不同溶劑中熒光量子產率均大于0.80(水中)，摩爾消光系數大于4×10⁴M^?1cm^?1。本項目發明的488nm系列染料易于衍生，在熒光成像、熒光標記等領域有較好的應用前景。

技術領域

本發明屬于熒光染料領域，具體涉及一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料及合其成方法。

背景技術

熒光成像技術已經被廣泛應用于生命科學中眾多基本生理過程的監測，且隨著高分辨技術的發展，熒光成像技術可以提供納米尺度及單分子水平的分辨率。而這一技術的實現建立在快速、靈敏、可信及穩定的熒光信號反饋。其中，熒光信號擁有的獨特的參數因子嚴重影響成像的方式的選擇與成像結果的質量，如：激發(λ_ex)和發射波長(λ_em)，強度，熒光壽命和發射向異性等。熒光強度和熒光穩定性是決定成像質量、熒光檢測準確性等最重要的因素。

目前，應用最廣泛的熒光染料為488nm系列的染料，熒光強度高是這類染料的突出特點。但是，其中FITC是熒光素類染料，發光形式是一種帶有負電荷的熒光團，此形態對pH極其敏感，容易被氧化，且這種負電荷形式的細胞滲透性很差，嚴重影響其對活細胞內靶標分子的標記。而Alexa 488是羅丹明類染料，帶有穩定的正離子，且具有良好細胞滲透性。但是Alexa 488受到堿性環境的影響，同時正離子的形式使其容易非特異性標記至線粒體。然而，不帶電荷的中性熒光染料通常為極性敏感型熒光染料，在標記中常常伴有巨大的波長變化，會造成熒光信號讀取的巨大誤差。因此，488nm激發的熒光染料仍然不能滿足熒光成像與檢測的需求，染料的穩定性、環境不敏感性仍需要進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料及合其成方法。

一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料，該系列染料熒光量子產率在不同溶劑中達到0.80以上，對pH、極性、溫度、黏度等微環境均不敏感。

一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料的合成方法，該方法具有操作簡單、提純容易等優點。

本發明提供了一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料，該熒光染料以萘酰亞胺為熒光團，通過4,5-位剛性結構的調節使萘酰亞胺的熒光穩定性、亮度得到大幅度提升，同時，萘酰亞胺由環境敏感型染料轉變為環境不敏感型熒光染料，在不同極性環境中熒光波長及峰型保持不變。

一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料，該系列熒光染料具有如下結：

其中，R₁為H、C1-16烷基、(CH₂CH₂O)_nH,(CH₂)_nSO₃H等；

R₂為中的一種；

R₃，R₄各自獨立為H、C1-4烷基、(CH₂CH₂O)_nH、(CH₂)_mCOOMe。

一種488nm激發的高亮度、高穩定性熒光染料的合成方法，此系列熒光染料合成路線，如下：