CN108715760B - 一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 - Google Patents
一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108715760B CN108715760B CN201810647459.9A CN201810647459A CN108715760B CN 108715760 B CN108715760 B CN 108715760B CN 201810647459 A CN201810647459 A CN 201810647459A CN 108715760 B CN108715760 B CN 108715760B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorescent probe
- viscosity
- compound
- detecting
- eluent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
- C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
- C07D209/10—Indoles; Hydrogenated indoles with substituted hydrocarbon radicals attached to carbon atoms of the hetero ring
- C07D209/14—Radicals substituted by nitrogen atoms, not forming part of a nitro radical
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1007—Non-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N2011/006—Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system
- G01N2011/008—Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system optical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种粘度荧光探针及其应用,属于有机小分子荧光探针领域。
背景技术
粘度是衡量一种浓稠流体的流动性和扩散性的主要因素, 同时是流体扩散速率的主要参考指标。微环境的粘度在病理学研究中起到非常重要的作用,因为粘度的变化往往会影响细胞微环境中各种新陈代谢的进行。从细胞生物力学的角度看,细胞结构可以分为细胞质,细胞膜和细胞骨架。其中细胞骨架被认为是刚性的结构,而细胞膜和细胞质则具有一定的粘弹性。当细胞处于病理状态时,细胞内粘度就会发生变化。所以粘度就是衡量这种粘弹性的参考指标。粘度极大地影响细胞质内物质和信号的运输,生物大分子之间的相互作用,以及活性代谢产生的ROS和RNS在细胞水平上的扩散。细胞内的粘度在生物系统中起着非常重要的作用。因此,量化细胞内粘度十分重要。
针对现有技术中粘度荧光探针少、合成步骤繁琐、成本高且荧光背景高等问题,本发明提供一种合成简便、背景低,响应倍数高的粘度荧光探针。
发明内容
针对现有技术中粘度荧光探针的问题,本发明提供一种检测溶液和细胞粘度的荧光探针;本发明还提供了上述荧光探针的制备方法和在检测粘度中的用途。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
一种检测粘度的荧光探针,其结构式如式(I)所示:
式(I);
一种上述荧光探针的合成方法,包括以下步骤:
(1)保护气氛下,将化合物1与化合物2在乙醇中加热回流反应:
R1为-H或-CHO。
(2)反应结束后,冷至室温,用乙醚洗三次,然后以二氯甲烷-甲醇混合溶剂为淋洗剂过硅胶层析柱,再除去淋洗剂,获得固体,即荧光探针。
步骤(1)中,所述化合物1与化合物2的摩尔比为1:1.5-3。
步骤(2)中,所述淋洗剂中二氯甲烷和甲醇的体积比为10-20:1。
一种上述荧光探针在检测溶液、细胞中粘度的应用。
本荧光探针的检测机理如下:
用于粘度研究的扭曲内部电荷转移(TICT)荧光团具有两种竞争关系的去激活途径:荧光发射和非辐射跃迁。由于TICT的形成具有粘度依赖性,分子转子的发射强度取决于溶剂的粘度。分子内旋转是TICT分子的一种特征,扭曲分子内电荷转移状态的零振动能级的发射被禁止,导致TICT发射通常较弱的并且背景信号较低,从而有利于设计具有高检测灵敏度的turn-on型荧光探针。具有强吸电子基团(受体)和强给电子基团(供体)的TICT分子通常具有“D-π-A”分子构型。吲哚阳离子广泛用作合成染料和荧光探针的强电子受体。本荧光探针使用吲哚阳离子作为吸电子基团,用三苯胺作为电子给体基团。
本发明具有以下优点:
本发明的粘度荧光探针合成简便,且后处理过程简单;能够实现对粘 度检测的高灵敏性。本发明是一种简单,快速,灵敏的粘度特异性检测试剂,在生物分子检测领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为荧光探针1的的1H NMR谱图;
图2为荧光探针2的的1H NMR谱图;
图3为荧光探针1检测不同粘度溶液的荧光强度;
图4为荧光探针1检测不同粘度溶液的线性关系;
图5为荧光探针2检测不同粘度溶液的荧光强度;
图6为荧光探针2检测不同粘度溶液的线性关系;
图7为荧光探针1在不同粘度细胞中的成像;
图8为荧光探针2在不同粘度细胞中的成像。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明,但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 荧光探针1的合成
将0.20g化合物1-1(0.73mmol)和0.21g化合物2(1.1mmol),溶于20mL乙醇中,在氮气保护下回流反应12 h。反应结束后,冷却到室温,用乙醚洗三次,然后用淋洗剂CH2Cl2/CH3OH=20:1过柱子得到荧光探针1,产率60%,其1H NMR图谱见图1。
实施例2 荧光探针2的合成
将0.20g化合物1-1(0.66mmol)和0.38g化合物2(2mmol),溶于20mL乙醇中,在氮气保护下回流反应20 h。反应结束后,冷却到室温,用乙醚洗三次,然后用淋洗剂CH2Cl2/CH3OH=10:1过柱子得到荧光探针2,产率50%,其1H NMR见图2。
实施例3 荧光探针检测不同粘度溶液
配制浓度为1 mM的实施例1中所得探针1的DMSO溶液,作为测试母液待用;
配制终浓度为2 μM的荧光探针1溶液,与不同粘度的溶液(乙醇与甘油体积比分别10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9、1:99)作用,进行荧光检测(λex=540 nm),扫描各体系中荧光强度,如图3所示;以log η(η为粘度值)为横坐标,log I630为纵坐标,建立630nm处荧光强度与粘度标准曲线,如图4所示。由图3可知,随着粘度的增加,630 nm处的荧光强度逐渐增加。由图4可知,荧光强度与粘度存在良好的线性关系,线性方程为y=1.5108+0.5446x;说明荧光探针1能够对粘度变化进行检测。
参照以上方法配制荧光探针2的母液,并对不同粘度溶液中进行荧光检测(λex=550nm)。扫描各体系中荧光强度,如图5所示;以log η(η为粘度值)为横坐标,log I658为纵坐标,建立658nm处荧光强度与粘度标准曲线,如图6所示。由图5可知,随着粘度的增加,658nm处的荧光强度逐渐增加。由图6可知,荧光强度与粘度存在良好的线性关系,线性方程为y=0.6890+1.0040x;说明荧光探针2能够对粘度变化进行检测。
实施例4 荧光探针在细胞中的成像
将适当密度的HeLa细胞接种到两个灭菌的培养皿中,在CO2培养箱(温度为37℃,5% CO2)中培养,待细胞贴壁后,分为2组实验:第一组,向培养皿中加入实施例1所得的荧光探针1,使其终浓度均为5 μM,作用30 min后进行成像。第二组,向培养皿中加入2mM粘度刺激剂-制霉菌素20μL,培养20 min后加入荧光探针1,使其终浓度均为5 μM,继续作用30 min后进行明场成像、荧光成像(激发波长为561nm,发射波段为570-620nm),图像如图7所示,其中第1-3列分别为2组实验的明场成像、荧光成像与叠加图。由图7可知,只加入探针1时,细胞具有较弱的红色荧光,加入制霉菌素后,细胞红色荧光明显增强,说明本发明荧光探针1能够进入细胞中并检测细胞中的粘度。
采用同样的方法以荧光探针2荧光检测(激发波长为561nm,发射波段为570-620nm)不同粘度细胞,图像如图8所示:只加入探针2时,细胞具有较弱的红色荧光,加入制霉菌素后,细胞红色荧光明显增强,说明本发明荧光探针2能够进入细胞中并检测细胞中的粘度。
Claims (5)
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述化合物1与化合物2的摩尔比为1:1.5-3。
4.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述淋洗剂中二氯甲烷和甲醇的体积比为10-20:1。
5.一种如权利要求1所述的荧光探针在检测溶液、细胞中粘度的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810647459.9A CN108715760B (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810647459.9A CN108715760B (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108715760A CN108715760A (zh) | 2018-10-30 |
CN108715760B true CN108715760B (zh) | 2020-05-12 |
Family
ID=63912154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810647459.9A Expired - Fee Related CN108715760B (zh) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | 一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108715760B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110272350B (zh) * | 2019-06-29 | 2021-05-14 | 华南理工大学 | 一种用于三次采油油驱粘度检测的荧光化合物及其制备方法与应用 |
CN110305055A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-08 | 济南大学 | 一种识别线粒体粘度的荧光探针及其制备方法与应用 |
CN110903234B (zh) * | 2019-11-07 | 2022-10-21 | 上海师范大学 | 一类可用于检测塔崩毒气模拟物dcnp的花半菁荧光探针及合成方法和应用 |
CN110922375A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-27 | 济南大学 | 一种检测粘度的荧光探针及其制备方法和应用 |
CN111233740B (zh) * | 2020-03-30 | 2023-02-21 | 华南理工大学 | 一种含吲哚三苯胺单元的电致变色材料及制备与应用 |
CN112683872B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-04-19 | 井冈山大学 | 一种用于发酵乳粘度检测的分子转子及其制备和应用 |
CN112592283B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-06-07 | 井冈山大学 | 一种用于酒类饮品粘度检测的荧光化合物及其制备和应用 |
CN114957083B (zh) * | 2022-05-31 | 2024-01-16 | 井冈山大学 | 一种离子型荧光探针及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102146215B (zh) * | 2011-01-31 | 2014-04-02 | 大连理工大学 | 一类五甲川菁荧光染料、制备方法及其应用 |
CN105777607B (zh) * | 2016-04-22 | 2019-04-02 | 山西大学 | 一种三苯胺双吲哚碘盐及其合成方法和应用 |
CN107118587B (zh) * | 2017-04-06 | 2019-01-18 | 大连理工大学 | 一种用于检测环境粘度的苯乙烯菁染料荧光探针及其制备方法 |
CN107089937B (zh) * | 2017-04-28 | 2019-07-23 | 济南大学 | 线粒体靶向测定粘度的荧光探针及其制备方法和应用 |
-
2018
- 2018-06-22 CN CN201810647459.9A patent/CN108715760B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Styrylcyanine-based fluorescent probes with red-emission and large Stokes shift for the detection of viscosity;Xiangbin Cao 等;《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》;20170522;第346卷;444-451 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108715760A (zh) | 2018-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108715760B (zh) | 一种检测粘度的荧光探针及其合成方法和应用 | |
CN109053549B (zh) | 一种定位线粒体检测粘度的双光子荧光探针及其合成方法和应用 | |
CN108997195B (zh) | 一种定位脂滴的双光子粘度探针及其制备方法和应用 | |
CN106147753A (zh) | 噻唑橙苯乙烯类化合物作为g-四链体核酸荧光探针 | |
CN110078714A (zh) | 一种定位线粒体的双光子粘度探针及其制备方法和应用 | |
CN106147752A (zh) | 一种rna荧光探针及其制备方法和应用 | |
CN116217512A (zh) | 一种用于检测粘度的半菁染料荧光探针及其制备方法、检测方法以及在溶液及生物体系中的应用 | |
CN106543226B (zh) | 一种定位线粒体的atp荧光探针的制备及应用 | |
CN109867611A (zh) | 一种用于红酒和活体内硫化氢检测的水溶性双光子硫化氢荧光探针及其制备方法和应用 | |
CN103382189B (zh) | 一类菁类化合物、其制备方法及应用 | |
CN111217798A (zh) | 一种香豆素-喹啉衍生物及其合成方法与应用 | |
CN110305055A (zh) | 一种识别线粒体粘度的荧光探针及其制备方法与应用 | |
CN109320537A (zh) | 一种用于面粉和活体内过氧苯甲酰检测的可溶性双光子荧光探针及其制备方法和应用 | |
CN105778897B (zh) | pH敏感荧光染料及其制备方法和应用 | |
CN110642857B (zh) | 一种用于检测粘度和pH的双功能荧光探针及其制备与应用 | |
CN114106024B (zh) | 一种荧光探针及其制备方法和应用 | |
CN113666843B (zh) | 一种检测粘度的大斯托克位移荧光探针及其制备和应用 | |
CN113200988B (zh) | 同时检测羟基自由基和粘度的双功能荧光探针的合成与应用 | |
CN110938425B (zh) | 一种可以对癌细胞内线粒体粘度进行成像的荧光探针、制备方法与应用 | |
CN110483682B (zh) | 检测黏度的高分子荧光探针及其制备方法与应用 | |
CN112920157B (zh) | 一种苯偶连苯并吡喃衍生物及其合成方法和应用 | |
CN114736255A (zh) | 检测β-半乳糖苷酶的黄酮衍生物荧光探针及其制备方法和应用、试剂盒及其使用方法 | |
KR102637182B1 (ko) | 형광 염료, 그 제조 방법 및 응용 | |
CN102633790B (zh) | 吡啶罗丹明噁二唑化合物及其制备方法与应用 | |
CN117470821A (zh) | 一种萘二甲酰亚胺类荧光探针在黏度检测中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200512 Termination date: 20210622 |