一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法
【專利摘要】一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法，它涉及巰基的熒光標記【技術領域】，它的合成步驟如下：第一步，反應一：將1-1.5當量的化合物I和1-1.2當量的化合物II在1.5-3.5當量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時，得到中間產物III；第二步，反應二：將1當量的中間產物III與1.1-1.5當量的碘化鈉在有機溶劑1中加熱至40-70℃回流2-24小時，得到目標產物IV，即水溶性熒光化合物。它將五甲川花菁素類的化合物引入了多個親水性的磺酸基團，提高了水溶性；進一步減少了連接位點與熒光基團的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質熒光探針親水端與疏水端分布不均勻、探針連接基團較長的問題。
【專利說明】 一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及巰基的熒光標記【技術領域】，具體涉及一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法。
【背景技術】
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[0002]五甲川花菁素類化合物是一類重要的有機染料廣泛應用于生物分析、激光染料、納米材料等領域。該類化合物具有很高的摩爾消光系數，其最大的吸收波長可在600-700nm區域，可以有效地過濾生物體內的背景熒光，提高實驗檢測的信噪比。
[0003]在激發波長在600-700nm的熒光探針的商業化產包括GE公司的Cy5-NHS_ester、Cy5Maleimide等產品，然而這些產品水溶性較差，不利于對水溶液中的大分子進行標記，且連接的碳鏈較長，其較大的柔性不利于對生物大分子的結構和動態學特征進行精確地描述。而Alexei Toutchkine等人發展了 Cy5.2-1A、neo_Cy5等一系列的化合物，雖具有較好的水溶性，但是由于化合物的親水和疏水基團分布不均勻，存在明顯的親水端和疏水端，使得探針在溶液中的分布不均勻，從而影響實驗結果的準確性。
【發明內容】
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[0004]本發明的目的是提供一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法，它將五甲川花菁素類的化合物引入了多個親水性的磺酸基團，提高了水溶性；進一步減少了連接位點與熒光基團的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質熒光探針親水端與疏水端分布不均勻、探針連接基團較長的問題。
[0005]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發明是采用以下技術方案:它的合成步驟如下:
[0006]第一步，反應一:將1-1.5當量的化合物I和1-1.2當量的化合物II在1.5-3.5當量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時，得到中間產物III ；
[0007]第二步，反應二:將1當量的中間產物III與1.1-1.5當量的碘化鈉在有機溶劑1中加熱至40-70°C回流2-24小時，得到目標產物IV，即水溶性熒光化合物。
[0008]所述的化合物I結構中，對應的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0009]所述的化合物II結構中，對應的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0010]所述的有機溶劑1為甲醇與氯仿的混合溶劑或者甲醇與二氯甲烷的混合溶劑。
[0011]本發明具有以下有益效果:將五甲川花菁素類的化合物引入了多個親水性的磺酸基團，提高了水溶性；進一步減少了連接位點與熒光基團的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質熒光探針水溶性差、親水基團與疏水基團分布不均勻、連接基團較長的問題；該熒光化合物作為一種蛋白質巰基標記的探針，可以有效降低背景熒光干擾，提高信噪比，同時，該熒光探針的柔性較小，有利于對生物大分子的結構和動態學特征的精確描述。本發明的熒光化合物的合成方法合成方法簡便、毒性較小。【專利附圖】
【附圖說明】:
[0012]圖1是本發明中【背景技術】結構示意圖。
[0013]圖2是本發明最終產物的結構示意圖。
[0014]圖3是本發明中反應示意圖。
[0015]圖4是本發明中的最終合成物與HPrK79C蛋白在pH = 7.410mM Tris的體系在25°C混合4小時后，過脫鹽柱除去小分子后收集的HprK79C的蛋白的激發發射圖譜。其中:虛線表示激發光譜，實線表示發射光譜。
【具體實施方式】:
[0016]下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及【具體實施方式】，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0018]【具體實施方式】一:參看圖1-圖4，本【具體實施方式】是采用以下技術方案:它的合成步驟如下:
[0019]第一步，反應一:取1當量化合物I的鉀鹽與1.2當量的化合物II的鈉鹽，加入1.5當量的氯乙酸酐，室溫攪拌0.5小時；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 7洗脫，得到相應的化合物III ;
[0020]第二步，反應二:將所得到的1當量的化合物III與1.1當量的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 1的溶劑中60°C反應24小時，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應的最終的產物IV ;經核磁譜確認與目標產物吻合。
[0021]所述的化合物I結構中，對應的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0022]所述的化合物II結構中，對應的陽離子為鉀離子或鈉離子。
[0023]所述的有機溶劑1為甲醇與氯仿的混合溶劑或者甲醇與二氯甲烷的混合溶劑。
[0024]本【具體實施方式】具有以下有益效果:將五甲川花菁素類的化合物引入了多個親水性的磺酸基團，提高了水溶性；進一步減少了連接位點與熒光基團的距離，提高了探針的剛性；從而解決了目前蛋白質熒光探針水溶性差、親水基團與疏水基團分布不均勻、連接基團較長的問題；該熒光化合物作為一種蛋白質巰基標記的探針，可以有效降低背景熒光干擾，提高信噪比，同時，該熒光探針的柔性較小，有利于對生物大分子的結構和動態學特征的精確描述。本發明的熒光化合物的合成方法合成方法簡便、毒性較小。
[0025]【具體實施方式】二:本【具體實施方式】與【具體實施方式】一不同之處在于:它的合成步驟如下:
[0026]第一步，反應一:取1當量的化合物I的鈉鹽與1.1當量的化合物II的鈉鹽，加入2當量的氯乙酸酐，加熱攪拌0.6小時；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脫，得到相應的化合物III ;
[0027]第二步，反應二:將所得到的1當量的化合物III與1.5當量的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 2的溶劑中70°C反應20小時，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應的最終的產物IV ;經核磁顯示與目標產物吻合。
[0028]【具體實施方式】三:本【具體實施方式】與【具體實施方式】一不同之處在于:它的合成步驟如下:
[0029]第一步，反應一:取化合物I的鉀鹽0.40g與0.62g的化合物II的鉀鹽，溶加入0.21g的醋酸，加熱攪拌1小時；旋蒸除去溶劑，柱層析，用甲醇:丙酮=1: 5洗脫，得到相應的化合物III ；
[0030]第二步，反應二:將所得到的0.42g的化合物III與0.llg的碘化鈉在甲醇:氯仿=1: 10的溶劑中65°C反應24小時，過濾，旋蒸除去溶劑，得到對應的最終的產物IV0.42g ；經核磁與質譜顯示與目標產物吻合。
[0031]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
[0032]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種用于巰基標記的五甲川花菁類染料的合成方法，其特征在于它的合成步驟如下: 第一步，反應一:將1-1.5當量的化合物I和1-1.2當量的化合物II在1.5-3.5當量的醋酸酐中加熱攪拌0.5-1小時，得到中間產物III ； 第二步，反應二:將I當量的中間產物III與1.1-1.5當量的碘化鈉在有機溶劑I中加熱至40-70°C回流2-24小時，得到目標產物IV，即水溶性熒光化合物。
【文檔編號】G01N21/64GK104479392SQ201410592877
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】顧新華, 郭大川 申請人:顧新華