羅丹明衍生物及其製備方法和應用的製作方法

2023-10-07 18:56:24 1

專利名稱：羅丹明衍生物及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種人工合成的羅丹明衍生物，及其製備方法和應用，特別是涉及一種用作檢測狗3+的螢光染色劑的羅丹明衍生物，適用於對活體的細胞、組織、器官的非損傷微檢測。
背景技術：
鐵是人們最早發現的微量元素，發現至今已有兩千多年的歷史。鐵在地球上現存的原核生物和真核生物的生命活動中具有不可替代的功能。植物中鐵的研究可追溯至一個半世紀以前的1843年，Gris發現生長在石灰性土壤上的葡萄葉片失綠症與缺鐵有關。後經植物學家Sachs和Molisch研究，將其確定為植物生長的必需微量元素，同時鐵也是最早發現的植物必需營養元素。Fe3+在人體中發揮著重要的功能構成機體組織器官的成分；參與血紅蛋白、肌紅蛋白的合成，體內α的運輸；參與體內某些酶的構成，參與呼吸、體內的氧化還原反應等。同時，在植物中，鐵作為一種重要的微量元素參與了光合作用、呼吸作用、固氮作用、氮的同化等多種生理生化反應。在過去的幾年中，對特定金屬離子有高度選擇性的中性粒子載體的合成與特徵的研究已經相繼展開，但是對於狗3+的相關研究還不是很成熟，目前開發出的一些用於測定濃度相關的產品(如PVC膜電極，sigma公司)，由於具有一些缺點，如1.對!^3+的專一性差，其他離子的幹擾過大；2.所必須的測試條件大都偏酸性(如 ρΗ3. 0-4.0)，均不在正常細胞ρΗ範圍之內，所以不適合於活體細胞的實時定量研究；3.靈敏度低，主要表現在兩方面，一方面是反應穩定所需要的時間過長(Ih左右)，而應用於活細胞實時定量研究的感應劑，其反應穩定時間應該儘量短，另一方面，這些產品所測的濃度範圍不大，尤其是不能直接應用於含鐵量很少的活細胞。所以目前世界上還沒有一種可以很好的應用於活細胞實時定量測定狗3+的產品，本發明則在很大程度上解決了以上三個難題。將由本發明化合物製備的螢光染料製劑(電極感應劑)裝備在非損傷微測系統中，即可檢測特定鐵金屬離子的濃度和進出細胞的速度，這也一直是細胞電生理研究者的追求。非損傷微測技術(Non-InvasiveMicro-Test Technology, NMT)是一項具有世界尖端水平的特異離子/分子檢測技術，主要是在電腦自動控制下，利用選擇性微電極，在不接觸被測樣品的情況下獲得進出樣品的各種離子/分子濃度(μΜ級)、流速(10-12moleS. S-1, cm-2)及其三維運動方向的信息。被測樣品可以是非生命物體，如金屬；也可以是生物活體，如細胞器、單個或多個細胞、組織甚至器官。測量不僅方便、快捷、三維和實時，而且對被測對象不會產生任何傷害。近幾年，各種離子的Lix (Liquid Ion Exchanger，液體離子交換劑)的開發和利用極大地促進了非損傷微測系統在生物和化學等領域的利用，為生物研究者提供了一個全新的技術和思路。羅丹明(Iihodamine)是一種生物螢光染色劑，由三苯甲烷衍生得到，可用於生物染色，目前羅丹明衍生物(Miodamine derivatives)有羅丹明6G、羅丹明123、羅丹明B，其中羅丹明123可用於對許多種細胞進行染色，包括植物細胞和細菌，廣泛用作檢測線粒體膜電位，也常用於細胞凋亡檢測；羅丹明BO^hodamine B)又稱玫瑰紅B，具有鮮桃紅色。

發明內容
本發明要解決的第一個技術問題是，提供一種通式為I的化合物，
權利要求
1. 一種通式為I的化合物
2.根據權利要求1所述的化合物，其特徵在於其中R為CH3。
3.根據權利要求2所述的化合物，其特徵在於其與!^3+螯合後的最大激發光波長為 560. Onm，在激發光下發出最大發射波長為579. Onm的特徵螢光。
4.權利要求1所述化合物的製備方法，是以羅丹明B和乙二胺反應生成的中間體 (E)-3，，6，_雙(二乙氨基)-2-(4-氧代戊-2-烯-2-基氨基)乙基)螺[異吲哚啉_1， 9』 -氧雜蒽]-3-酮為原料，在催化劑作用下與乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯縮合來製備，其特徵在於，所述催化劑為硝酸鈰銨。
5.一種!^3+螢光染料製劑，其特徵在於，含有權利要求1所述化合物和Tris-HCl緩衝液，所述緩衝液PH為5. 0-6. 5，優選為5. 5-6. 0，更優選pH為5. 5或6. 0，所述緩衝液中化合物濃度為 10_、ol/L-10_6mol/L，優選 ΙθΛιοΙ/L 或 10_6mol/L。
6.權利要求5所述!^3+螢光染料製劑的應用，其特徵在於，將其用於非損傷微測設備或其操作中，檢測1 3+流的流速和/或流向。
7.根據權利要求6所述!^3+螢光染料製劑的應用，其特徵在於所述!^3+螢光染料製劑為非損傷微測系統提供1 3+選擇性，用於下列步驟的一種或多種1)非損傷微測系統狗3+選擇性微探頭的製備；2)Fe3+待測樣品和/或其溶液環境的預處理。
8.根據權利要求7所述!^e3+螢光染料製劑的應用，其特徵在於，所述!^3+待測樣品為在溶液環境中的生物樣品，所述生物樣品為活體微生物、細胞、組織或器官。
9.根據權利要求6所述!^3+螢光染料製劑的應用，通過在一定強度的激發光下測量發射光強度，並根據發射光強度和狗3+濃度的標準曲線得出!^3+濃度，通過非損傷微測設備計算得出i^e3+流的流速和/或流向。
10.一種非損傷微測設備的1 3+選擇性微探頭，所述微探頭由探針體、Fe3+選擇性探針填充試劑、光纖螢光傳感器構成，其特徵在於，所述狗3+選擇性探針填充試劑含有權利要求 1所述的化合物或權利要求5所述的!^3+螢光染料製劑。
全文摘要
本發明涉及一種通式為I的羅丹明衍生物，其製備方法和對Fe3+進行測定的應用。本發明化合物是以羅丹明B和乙二胺反應生成的中間體為原料在硝酸鈰銨的催化作用下與乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯縮合來製備。本發明通過對該化合物抗混合離子幹擾的鐵離子特異性檢測分析，和適應活體細胞條件的測定分析，獲得結果為本發明化合物對鐵離子的專一性很強，抗其他陽性離子的能力很強，活體細胞適應性很強如鐵離子濃度的靈敏度為1x10-6、反應穩定時間為20分鐘、和Tris-HCl緩衝溶液的pH為5.5或6.0。本發明化合物可以用來在非損傷微測系統中做鐵離子的感應劑，測定Fe3+濃度、流速及其運動方向。
文檔編號G01N21/64GK102516254SQ20111033261
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者何日才, 劉博文, 劉雪靜, 印莉萍, 張馳, 曾程初, 李輝, 趙偉忠, 郭長彬 申請人:北京工業大學, 首都師範大學