三芳基硼类荧光化合物及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一系列三芳基硼化合物及含有该化合物的纳米水凝胶探针的制备和 使用方法。该探针可用于巯基化合物的荧光检测，特别是活细胞内巯基化合物的检测。
【背景技术】
[0002] 巯基化合物在包括细胞内氧化还原、异生物质代谢、细胞内信号传递、基因调节等 许多生理过程中起重要作用。生物体内巯基化合物的含量异常与诸多疾病相关，如癌症、早 老性痴呆症、心血管疾病、神经管缺陷、炎性肠病、骨质疏松症等。因此，对巯基化合物的检 测具有重要的意义。
[0003] 目前检测巯基化合物的方法包括高效液相色谱法、毛细管电泳法、比色检测法、荧 光检测法等。其中荧光检测法具有灵敏度高、特异性强、响应速度快、可实时监测等优点，弓丨 起广泛关注。带有电子给体的三芳基硼化合物具有分子内电荷转移性质，展现出较强的环 境响应性和较大的双光子吸收截面，是一种性能优异的荧光染料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一类能够用于检测巯基化合物的荧光化合物及其制备方 法。
[0005] 本发明的另一目的在于提供由这一荧光化合物所制备的荧光纳米水凝胶及其制 备方法和使用方法。
[0006] 本发明的荧光化合物是一类三芳基硼化合物，具有如下所示的通式I结构：
【主权项】
1. 通式I化合物，
其中Ri为芳基或杂芳基；R2、R3、R4、R5、R 6相同或不相同，任选自烧基、烧氧基、締基、诀 基、环烧基、芳基、杂芳基、芳烧基、杂环基；所述Ri、R2、R3、R4、R 5、R6还可任选被W下取代基 取代；烧基、氨基、烧氧基、締基、诀基、环烧基、芳基、芳烧基、芳氧基、杂芳基、杂环基，上述 取代基可W进一步被取代基取代，所述取代基可W为烧基、烧氧基、面素等。
2. 如权利要求1所述的化合物，其中R 1任选自
3. 如权利要求1所述的化合物，其选自：
4. 权利要求1-2任一项所述的化合物的制备方法，包括如下步骤：
其中Ri、R2、R3、R4、R5、R6如前述所定义， (a)在烧基裡存在下，将化合物1与化合物2进行反应，得到化合物3 ; 化）将步骤（a)得到的化合物3与N，N-二取代甲酷胺和酷面进行反应，得到化合物4 ; (C)将步骤化）中的化合物4与还原剂反应，得到化合物5 ; (d)在=级麟和偶氮二駿酸醋或偶氮二駿酸酷胺存在下，将化合物5与化合物6 (快喃 保护的马来酷亚胺）反应，然后再脱保护基，得到通式I化合物。
5. 权利要求1-3任一项所述的化合物的用途，其用作琉基化合物的单或双光子巧光探 针。
6. -种琉基化合物的检测方法，包括：将权利要求1-3任一项所述的式I化合物（例 如浓度优选为10^7?10 -4mol/l的溶液），加入含有琉基化合物的待检测溶液，紫外灯下肉 眼观察或者光谱记录式I化合物的单光子或双光子巧光变化； 优选的，所述检测方法可W在有机溶剂（例如环己烧、正己烧、甲苯、邻二甲苯、间二甲 苯、对二甲苯、苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、二氯甲烧、氯仿、四氨快喃、己離、己酸己 醋、1,4-二氧六环、甲醇、己醇、己膳、二甲基亚讽、S氯甲烧等可溶解式I化合物的一种或 几种的混合溶剂）中进行，也可W在有机溶剂-水混合体系（有机溶剂包括四氨快喃、己
醇、甲醇、己膳、二甲基亚讽、N，N-二甲基甲酷胺等可W与水混溶的一种或几种，优选水的含 量不超过10%体积分数）中进行。
7. 含有权利要求1-3任一项所述的式I化合物的纳米水凝胶。
8. -种制备权利要求7所述的纳米水凝胶的方法，包括： 1) 将聚（环氧己烧）-聚（环氧丙烧）嵌段高分子溶于水中，加入自由基引发剂进行反 应，得到纳米水凝胶； 2) 将纳米水凝胶溶胀于有机溶剂中，加入权利要求1-3任一项所述的式I化合物的溶 液，除去溶剂，再将所得到的固体分散在水或缓冲溶液中，得到含有式I化合物的纳米水凝 化体系； 在步骤1)中，优选的，将聚（环氧己烧）-聚（环氧丙烧）嵌段高分子溶于水中制成浓 度为1 %?25% w/v的溶液（优选10% w/v)，加入自由基引发剂，自由基引发剂与聚（环 氧己烧）-聚（环氧丙烧）嵌段高分子的质量比为1:巧?200)(优选1:10)，在惰性气体的 保护下，在20°C?90°C (优选60°C )反应1化?72h (优选2化）； 优选的，所述聚（环氧己烧）-聚（环氧丙烧）嵌段高分子为聚（环氧己烧）-聚（环 氧丙烧）二嵌段高分子或聚（环氧己烧）-聚（环氧丙烧）-聚（环氧己烧）S嵌段高分 子，优选聚（环氧己烧）-聚（环氧丙烧）-聚（环氧己烧）S嵌段高分子，更优选地，为 Pluronic⑩ P-105、Pluronic⑥ F-127、Phmmic⑩ P-123、Pluronic⑩ F-108 ; 优选的，所述自由基引发剂为有机过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂的一种或几种；优 选地，所述有机过氧化物类引发剂选自氨过氧化异丙苯、氨过氧化特了基、过氧化二苯甲 酷、过氧化十二酷、过氧化二特了基、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二异丙醋；优选地，所 述偶氮类引发剂包括偶氮二异了膳、偶氮二异庚膳；更优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酷 或偶氮二异了膳； 在步骤2)中，优选的，将式I化合物浓度为0. 01?Img/ml (优选0,1mg/ml)的溶液 (溶剂优选四氨快喃）加入纳米水凝胶浓度为0. 1?lOmg/ml (优选Img/ml)有机溶剂分散 体系（溶剂优选甲醇）中，式I化合物与纳米水凝胶质量比为1:巧?500)(优选1:10)，真 空除去溶剂，加入水或缓冲溶液（如磯酸缓冲液、肥阳S缓冲液、Tris-HCl缓冲液等，抑值 为3?9,优选7. 2)分散，纳米水凝胶与加入水或缓冲溶液的质量/体积比为化01?100) mg/ml (优选Img/ml)，制得含有式I化合物的纳米水凝胶。
9. 权利要求7所述的纳米水凝胶的用途，其用作琉基探针，特别的，用于生物琉基化合 物，优选的，所述纳米水凝胶能够自主进入到细胞中，用于细胞内琉基化合物的单光子、双 光子巧光标记和单光子、双光子巧光显微成像。
10. -种检测水溶液体系中琉基化合物的方法，包括：将权利要求7所述的纳米水凝胶 加入到含有琉基化合物的待检测水溶液（优选含有生物琉基化合物的水溶液）中，紫外灯 下肉眼观察或者光谱记录式I化合物的单光子或双光子巧光变化；所述生物琉基化合物优 选包括半脱氨酸、同型半脱氨酸、谷脱甘肤等。
【专利摘要】本发明公开了一系列三芳基硼化合物及基于该类化合物的纳米水凝胶荧光巯基探针。该化合物对巯基化合物有很好的选择性，可用作巯基化合物的荧光探针，可在有机溶液或有机-水混合溶液中检测巯基化合物。基于该类化合物的纳米水凝胶荧光探针，可在水溶液或缓冲溶液中检测巯基化合物，并可自主进入细胞中，用于细胞内巯基化合物单光子或双光子荧光成像。本发明的荧光探针具有灵敏度高、响应速度快、专一性好、生物毒性低、响应范围宽等优点。
【IPC分类】G01N21-64, C09K11-06, C07F5-02
【公开号】CN104592276
【申请号】CN201410850055
【发明人】杨国强, 郭旭东, 王双青, 胡睿, 李沙瑜
【申请人】中国科学院化学研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月31日