CN111349028A - 一种用于制备荧光探针的丹磺酰氯的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丹磺酰氯的制备方法，包括以下步骤：将丹磺酸溶于有机溶剂中，搅拌得悬浊液；依次向所述悬浊液中滴加氯化亚砜和五氯化磷，控制体系温度为40～45℃，反应4～6h；反应结束后，将反应液冷却，调节pH值为5～6，收集产物，得丹磺酰氯。本发明还公开了由丹磺酰氯制备而成的荧光探针。本发明的丹磺酰氯的制备方法，在丹磺酸的合成过程中，通过使用碳酸氢钠和氨水的混合溶剂，大大降低了硫酸二甲酯的使用量，提高了反应产率；在目标荧光化合物的合成过程中，通过加入五氯化磷催化剂，不但降低了氯化亚砜的使用量，而且使反应条件更加温和，可以在较低的温度下进行。

Description

一种用于制备荧光探针的丹磺酰氯的合成方法
技术领域
本发明涉及荧光化合物技术领域，具体涉及丹磺酰氯的制备方法以及由丹磺酰氯制备而成的荧光探针。
背景技术
荧光探针是基因检测和病毒核酸检测试剂的重要组成部分。探针本身是一段DNA序列，能结合到病毒RNA反转录后的基因组上。探针上的荧光基团和淬灭基团靠近，荧光基团无法发出荧光。在PCR反应中，聚合酶合成DNA的时候路过探针会把探针切开，荧光基团和淬灭基团分开，荧光基团发出荧光。如果是阴性样品，探针无法结合，酶不能切开探针，荧光基团不能发光。小分子有机荧光染料如BODIPY、氧杂蒽、香豆素以及菁染料由于其特有的高敏感性、高选择性以及低毒性的特点，可以制备成荧光探针，直接用于生物体，有效地进行蛋白质、核酸等标记。
丹磺酰氯(二甲氨基萘磺酰氯)是一种强荧光剂，可用于测定肽链的氨基末端，它能专一地与链N-端α-氨基反应生成丹磺酰-肽，后者水解生成的丹磺酰-氨基酸具有很强的荧光。
目前，丹磺酰氯在合成过程中存在产率低、原料用量大、反应条件较为苛刻等问题。例如申请号为201210431650.2的中国专利(公开日为2013年1月23日)公开了丹磺酰氯的一种制备方法，该专利申请中，在丹磺酸的合成过程中，以碳酸氢钠的水溶液作为溶剂，硫酸二甲酯的用量大(硫酸二甲酯与劳伦酸的摩尔比为2：1)，产率低(49.3％)；在丹磺酰氯的合成过程中，采用丹磺酸与三氧氯磷为原料反应，不仅反应温度较高(在90℃下反应过夜)，且产率较低(75％)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供丹磺酰氯的一种新的制备方法，该制备方法能够使得丹磺酰氯可以在较低的温度下合成，且降低了原料硫酸二甲酯和氯化亚砜的使用量，提高了反应的产率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了丹磺酰氯的一种新的制备方法，包括以下步骤：
将丹磺酸溶于有机溶剂中，搅拌得悬浊液；依次向所述悬浊液中滴加氯化亚砜和五氯化磷，控制体系温度为40～45℃，反应4～6h；反应结束后，将反应液冷却，调节pH值为5～6，收集产物，得丹磺酰氯。
进一步地，所述有机溶剂为甲苯。
进一步地，采用碳酸氢钠将反应液的pH值调节为5～6。
进一步地，控制体系的温度为40℃，反应4h。
进一步地，反应结束后，将反应液滴入冷水中冷却。
进一步地，所述收集产物具体为：先采用二氯甲烷萃取反应液，接着浓缩去除溶剂，产物再经石油醚洗涤。
进一步地，所述丹磺酸是经如下步骤制备而成的：
将劳伦酸溶于碳酸钠水溶液与氨水的混合溶剂中，搅拌得悬浊液，在搅拌时将悬浊液冷却到5℃以下；向所述悬浊液中滴加硫酸二甲酯，反应4～12h；反应结束后，调节反应液的pH值为6，冷却至1～5℃，析出洁白晶体，纯化后得到丹磺酸。
进一步地，所述混合溶剂中，碳酸钠的浓度为10wt％，氨水的浓度为1wt％。
进一步地，采用盐酸调节反应液的pH值为6。
进一步地，所述纯化具体为：将得到的晶体于石油醚和乙酸乙酯中重结晶。
第二方面，本发明提供了一种荧光化合物，所述荧光化合物为丹磺酰氯，其具有如下所示的结构式：
Figure BDA0002407967330000031
第三方面，本发明提供了一种荧光探针，所述荧光探针是由第二方面所述丹磺酰氯制备而成的，该荧光探针可应用于基因检测和病毒核酸检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明中，在丹磺酸的合成过程中，通过使用碳酸氢钠和氨水的混合溶剂，大大降低了硫酸二甲酯的使用量，提高了反应产率(95.6％)；在目标荧光化合物的合成过程中，通过加入五氯化磷催化剂，不但降低了氯化亚砜的使用量，而且使反应条件更加温和，可以在较低的温度下进行(40℃)。
2.本发明的丹磺酰氯作为荧光化合物，可用于荧光原料应制作荧光探针，应用在基因检测和病毒核酸检测技术中。
附图说明
图1为本发明中丹磺酰氯的合成工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
1.合成丹磺酸
将劳伦酸(223克)加入到500毫升碳酸钠水溶液和氨水中的混合溶剂中(含有10％的碳酸钠和1％氨气，质量分数)，快速搅拌得到均匀的悬浊液。接着，边搅拌边将悬浊液冷却到5℃以下，然后向悬浊液中滴加硫酸二甲酯(126克)，室温下反应6小时。用盐酸中和至pH为6，冷却至1～5℃，析出洁白晶体。晶体在石油醚和乙酸乙酯中重结晶得到240克丹磺酸，产率95.6％。
丹磺酸的结构式为：
Figure BDA0002407967330000041
1H NMR：CDCl3,δ＝7.97(d,J＝8.4Hz,1H),7.77-7.59(m,2H),7.16-7.15(m,2H),6.55-6.54(m,1H),2.80(s,6H).
LC-MS:M＝253.1(M+H),t＝3.1min).
2.合成目标荧光化合物丹磺酰氯
将丹磺酸240克加入到100毫升甲苯中，快速搅拌得到均匀的悬浊液。接着向该悬浊液中缓慢滴加114克氯化亚砜，再将5克五氯化磷加入到悬浊液中。将反应体系的温度缓慢升高至40℃，反应4小时。反应结束后将反应液滴入冷水中，用碳酸氢钠调pH至5-6，然后用二氯甲烷萃取，浓缩掉一部分溶剂，石油醚洗涤后得到荧光染料239.7克，产率93.2％。
目标荧光染料的结构式为：
Figure BDA0002407967330000051
1H NMR：CDCl3,δ＝7.97(d,J＝8.4Hz,1H),7.77-7.59(m,2H),7.16-7.15(m,2H),6.55-6.54(m,1H),2.80(s,6H).
LC-MS:M＝253.1(M+H),t＝3.1min).
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将丹磺酸溶于有机溶剂中，搅拌得悬浊液；依次向所述悬浊液中滴加氯化亚砜和五氯化磷，控制体系温度为40～45℃，反应4～6h；反应结束后，将反应液冷却，调节pH值为5～6，收集产物，得丹磺酰氯。
2.根据权利要求1所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯。
3.根据权利要求1所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，采用碳酸氢钠将反应液的pH值调节为5～6。
4.根据权利要求1所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，控制体系的温度为40℃，反应4h。
5.根据权利要求1所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述收集产物具体为：先采用二氯甲烷萃取反应液，接着浓缩去除溶剂，产物再经石油醚洗涤。
6.如权利要求1所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述丹磺酸是经如下步骤制备而成的：
将劳伦酸溶于碳酸钠水溶液与氨水的混合溶剂中，搅拌得悬浊液，在搅拌时将悬浊液冷却到5℃以下；向所述悬浊液中滴加硫酸二甲酯，反应4～12h；反应结束后，调节反应液的pH值为6，冷却至1～5℃，析出洁白晶体，纯化后得到丹磺酸。
7.如权利要求6所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂中，碳酸钠的浓度为10wt％，氨水的浓度为1wt％。
8.如权利要求6所述的丹磺酰氯的制备方法，其特征在于，所述纯化具体为：将得到的晶体于石油醚和乙酸乙酯中重结晶。
9.一种荧光化合物，其特征在于，所述荧光化合物为丹磺酰氯，其结构式如下所示：
Figure FDA0002407967320000021
10.一种荧光探针，其特征在于，所述荧光探针是由权利要求9所述的荧光化合物制备而成的。
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