CN113512009B - 一种人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及荧光化合物技术领域，尤其涉及一种人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用。本发明提供了一种人类毛发红色素衍生物，具有式Ⅰ所示结构，该结构在分子的基态和激发态转变的过程中，分子构型能够发生很大程度的变化，通过在聚集态下对这种构型变化的抑制，赋予了该类分子聚集诱导发光性质。本发明所述的人类毛发红色素衍生物具有生物安全性高、制备方法操作简单、原料易得和性质稳定的特点。

Description

一种人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及荧光化合物技术领域，尤其涉及一种人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
由于荧光信号可在不对样品进行物理损伤的情况下进行信号采集，因此保证了样品的完整性，使得其在生物活体细胞的组织成像及检测中的应用具有明显优势。应用于生物组织成像的有机染料分子需要具有低毒性、高信噪比信号输出、和光稳定性优异的性质。目前应用于活体细胞及组织的荧光染料通常具有较为复杂的化学结构，其对组织的长期生物毒性尚有待明确。同时，常见荧光基团由于存在自淬灭现象，使其在高浓度情况下其荧光强度与浓度存在非线性关系。这一性质使得以荧光为输出信号的检测分析手段受到制约。此外，常见荧光染料要求溶液状态下进行荧光信号的输出，此状态下的荧光分子较易收到光漂白效应的影响。
聚集诱导发光(AIE)现象的发现使得一类具有AIE性质的染料分子有效克服了上述部分缺点。具有AIE性质的发光体系避免了常见荧光分子在高浓度条件下的荧光淬灭，从而极大地拓展了荧光技术在分析、检测和成像等领域中的应用。在具有AIE性质的发光体系中，由于AIE体系不存在荧光染料的浓度过高而导致的自淬灭现象，因此该体系可通过增加染料浓度以获得更高的荧光发射强度；分子以聚集的状态进行荧光发射，该状态下激发态的分子有效地与外界环境隔离开来，因此发生在激发态与溶剂分子之间的光漂白化学反应有效得到抑制，其光稳定性得到提高；处于聚集态的荧光分子也降低了细胞毒性，同时抗生物体内酶解的性质得到提高。因此，具有AIE性质的荧光染料更适于应用在生物活体的荧光成像领域。
人类毛发红色素是一类具有特定母核结构的天然色素。由于其天然存在于人体，因此作为染料使用的生物毒性风险明显小于非天然有机染料。将此类色素结构进行改造，得到生物相容性良好的荧光染料方面的工作尚未有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用，所述人类毛发红色素衍生物具有聚集诱导发光性质，可用于荧光成型以及荧光定量检测中。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种人类毛发红色素衍生物，具有式Ⅰ所示结构：
其中，R1为C1～C23的烷基、 n＝1～12的整数；
R2和R3独立的为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基、氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、三苯胺基、氰基、
优选的，所述R1为C1～C23的烷基或n＝1～12的整数；
所述R2和R3独立的为氢原子、溴原子或甲氧基。
优选的，所述R1为甲基或n＝2；
所述R2和R3独立的为氢原子、溴原子或甲氧基。
优选的，所述人类毛发红色素衍生物为
本发明还提供了上述技术方案所述的人类毛发红色素衍生物的制备方法，包括以下步骤：
当所述R2和R3独立的为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基、氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基或氰基时：
将具有式a所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第一开环酰化取代反应，得到具有式c所示结构的化合物；
将所述具有式c所示结构的化合物和R1-X进行第一取代反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
当所述R2和R3独立的为三苯胺基、时：
将具有式a'所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第二开环酰化取代反应，得到具有式c'所示结构的化合物；且所述具有式a'所示结构的化合物中的R2'和R3'独立的为Br或I；
将所述具有式c'所示结构的化合物和R1-X进行第二取代反应，得到具有式d所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式e所示结构的化合物进行第一Suzuki偶联反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
当所述R2和R3独立的为时：
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式f所示结构的化合物进行第二Suzuki偶联反应，再和碘甲烷发生N-甲基化反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
优选的，所述第一开环酰化取代反应和第二开环酰化取代反应的温度独立的为80～120℃，时间独立的为10～15h。
优选的，所述第一取代反应和第二取代反应的温度独立的为20～50℃，时间独立的为4～8h。
优选的，所述第一Suzuki偶联反应和第二Suzuki偶联反应的温度独立的为70～90℃，时间独立的为24～48h。
优选的，所述N-甲基化反应的温度为20～40℃，时间为12～24h。
本发明还提供了上述技术方案所述的人类毛发红色素衍生物或上述技术方案所述制备方法制备得到的人类毛发红色素衍生物在细胞荧光成像或荧光传感检测领域中的应用。
本发明提供了一种人类毛发红色素衍生物，具有式Ⅰ所示结构，该结构在分子的基态和激发态转变的过程中，分子构型能够发生很大程度的变化，通过在聚集态下对这种构型变化的抑制，赋予了该类分子聚集诱导发光性质，其中，将R1、R2和R3限定在上述基团种类范围中，各物质之间的分子聚集诱导发光性质相似。本发明所述的人类毛发红色素衍生物具有生物安全性高、制备方法操作简单、原料易得和性质稳定的特点。
附图说明
图1为化合物1的聚集诱导发光性质测试结果；
图2为化合物2的聚集诱导发光性质测试结果；
图3为化合物3的聚集诱导发光性质测试结果；
图4为化合物5的聚集诱导发光性质测试结果；
图5为化合物4和5的得Hela细胞存活率图；
图6为化合物5的活细胞荧光成像图；
图7为化合物5与商品化染料Lyso-blue的抗光漂白性能测试图；
图8为化合物4对DNA的点亮型荧光检测结果。
具体实施方式
本发明提供了一种人类毛发红色素衍生物，具有式Ⅰ所示结构：
其中，R1为C1～C23的烷基、 n＝1～12的整数；
R2和R3独立的为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基、氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、三苯胺基、氰基、
在本发明中，所述C1～C23的烷基具体为碳原子数分别优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23的烷基；当所述烷基的碳原子大于等4后，所述烷基优选包括正烷基和所述正烷基的异构体；本发明对所述正烷基的异构体没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的响应碳原子数下的常规异构体即可。
在本发明中，所述n＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
在本发明中，所述R1优选为C1～C23的烷基或n＝1～12的整数，更优选为甲基或/>n＝2；所述R2和R3独立的优选为/>氢原子、溴原子或甲氧基。
在本发明中，所述人类毛发红色素衍生物最优选为
本发明还提供了上述技术方案所述的人类毛发红色素衍生物的制备方法，包括以下步骤：
当所述R2和R3独立的为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基、氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基或氰基时：
将具有式a所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第一开环酰化取代反应，得到具有式c所示结构的化合物；
将所述具有式c所示结构的化合物和R1-X进行第一取代反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
当所述R2和R3独立的为三苯胺基、时：
将具有式a'所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第二开环酰化取代反应，得到具有式c'所示结构的化合物；且所述具有式a'所示结构的化合物中的R2'和R3'独立的为Br或I；
将所述具有式c'所示结构的化合物和R1-X进行第二取代反应，得到具有式d所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式e所示结构的化合物进行第一Suzuki偶联反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
当所述R2和R3独立的为时：
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式f所示结构的化合物进行第二Suzuki偶联反应，再和碘甲烷发生N-甲基化反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
当所述R2和R3独立的为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、甲基、甲氧基、氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基或氰基时：
将具有式a所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第一开环酰化取代反应，得到具有式c所示结构的化合物；
将所述具有式c所示结构的化合物和R1-X进行第一取代反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
本发明将具有式a所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第一开环酰化取代反应，得到具有式c所示结构的化合物。
在本发明中，所述第一开环酰化取代反应优选在溶剂中进行，所述溶剂优选为冰醋酸。
在本发明中，所述具有式a所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物的摩尔比优选为(1.8～2.2)：1，更优选为(2～2.1)：1，最优选为2:1。
在本发明中，发生所述第一开环酰化取代反应的反应体系的质量百分比浓度优选为5％～15％，更优选为8％～12％，最优选为10％。
在本发明中，所述第一开环酰化取代反应优选在回流的条件下进行。在本发明中，所述回流的时间优选为10～15h，更优选为12～15h，最优选为12h。
所述第一开环酰化取代反应完成后，本发明还优选包括依次进行的冷却和过滤；本发明对所述冷却没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行并冷却至室温即可。在本发明中，所述过滤优选为减压过滤。
得到具有式c所示结构的化合物后，本发明将所述具有式c所示结构的化合物和R1-X进行第一取代反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br。
在本发明中，所述第一取代反应优选在溶剂中进行，所述溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺。本发明对所述溶剂的用量没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用量即可。在本发明的实施例中中，每2.61～3.78g具有式c所示结构的化合物具体采用50mLN,N-二甲基甲酰胺。
在本发明中，所述第一取代反应中还优选包括加入催化剂，所述催化剂优选包括碳酸铯、碳酸钠和碳酸钾中的一种或几种，更优选为碳酸钾；当所述催化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述具有式c所示结构的化合物和R1-X的摩尔比优选为1：(2～10)，更优选为1：(4～10)，最优选为1:5。
在本发明中，所述具有式c所示结构的化合物和催化剂的摩尔比优选为1:(5～20)，更优选为1:(10～20)，最优选为1:10。
在本发明中，所述第一取代反应的温度优选为室温；时间优选为4～8h，更优选为6～8h，最优选为6h。
所述第一取代反应完成后，本发明还优选包括后处理；所述后处理的具体过程优选为：将取代反应得到的产物体系加入500mL水，然后将得到的混合物以二氯甲烷萃取，收集有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷后，得到粗产物，将得到的所述粗产物采用柱色谱纯化。在本发明中，所述柱色谱纯化优选为：以100～200目中性硅胶作为填料，二氯甲烷和石油醚按1:1体积比的混合溶剂作为洗脱液进行柱色谱分离。在本发明中，所述柱色谱纯化完成后，本发明还优选包括将得到的纯化产物在体积比为1:1的石油醚和二氯甲烷的混合溶剂中进行重结晶。
当所述R2和R3独立的为三苯胺基、时：
将具有式a'所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第二开环酰化取代反应，得到具有式c'所示结构的化合物；且所述具有式a'所示结构的化合物中的R2'和R3'独立的为Br或I；
将所述具有式c'所示结构的化合物和R1-X进行第二取代反应，得到具有式d所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br；
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式e所示结构的化合物进行第一Suzuki偶联反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
本发明将具有式a'所示结构的化合物和具有式b所示结构的化合物进行第二开环酰化取代反应，得到具有式c'所示结构的化合物；且所述具有式a'所示结构的化合物中的R2'和R3'独立的为Br或I。
在本发明中，所述具有式c'所示结构的化合物的制备优选参考上述制备具有式c所示结构的化合物的过程，在此不再进行赘述。
得到具有式c'所示结构的化合物后，本发明将所述具有式c'所示结构的化合物和R1-X进行第二取代反应，得到具有式d所示结构的化合物；所述R1-X中X为I或Br。
在本发明中，所述具有式d所示结构的化合物的制备优选参考上述制备具有式Ⅰ所示结构的化合物的过程，在此不再进行赘述。
得到具有式d所示结构的化合物后，本发明将所述具有式d所示结构的化合物和具有式e所示结构的化合物进行第一Suzuki偶联反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物。
在本发明中，所述第一Suzuki偶联反应优选在溶剂中进行反应，所述溶剂优选为四氢呋喃。
在本发明中，所述具有式d所示结构的化合物和具有式e所示结构的化合物的摩尔比优选为1:(2～6)，更优选为1:(3～5)，最优选为1:4。
在本发明中，发生所述第一Suzuki偶联反应的反应体系中还优选包括碳酸钾，所述碳酸钾可以吸收反应过程中产生的酸。
在本发明中，所述具有式d所示结构的化合物和所述K2CO3的摩尔比优选为1:(6～10)，更优选为1:(8～10)，最优选为1:9。
在本发明中，发生所述第一Suzuki偶联反应中溶质的质量百分比含量优选为10％～30％，更优选为15％～25％，最优选为20％。
在本发明中，所述第一Suzuki偶联反应的温度优选为70～90℃，更优选为75～85℃；时间优选为24～48h，更优选为30～40h。
所述第一Suzuki偶联反应完成后，本发明还优选包括后处理，所述后处理优选包括依次进行的旋蒸除溶剂和柱色谱分离；本发明对所述旋蒸的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中，所述柱色谱分离的过程优选为以100～200目中性硅胶作为填料，二氯甲烷和石油醚按2:3体积比的混合溶剂作为洗脱液进行柱色谱分离。
当所述R2和R3独立的为时：
将所述具有式d所示结构的化合物和具有式f所示结构的化合物进行第二Suzuki偶联反应，再和碘甲烷发生N-甲基化反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；
在本发明中，所述具有式d所示结构的化合物的制备优选参考上述技术方案所述的制备方法制备得到。
本发明将所述具有式d所示结构的化合物和具有式f所示结构的化合物进行第二Suzuki偶联反应，再和碘甲烷发生N-甲基化反应，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物。
在本发明中，所述第二Suzuki偶联反应的过程优选参考第一Suzuki偶联反应的过程，在此不再进行赘述。
在本发明中，所述具有式d所示结构的化合物和碘甲烷的摩尔比优选为1:(6～12)，更优选为1:(8～10)，最优选为1:9。
在本发明中，所述N-甲基化反应优选在溶剂中进行，所述溶剂的种类优选为乙腈。
在本发明中，所述N-甲基化反应的反应体系的质量百分比浓度优选为20％～60％，更优选为40％～50％。
在本发明中，所述N-甲基化反应的温度优选为20～40℃，更优选为25～35℃；时间优选为12～24h，更优选为15～20h。
所述N-甲基化反应完成后，本发明还优选包括进行后处理，所述后处理优选包括依次进行的沉淀、过滤和干燥；本发明对所述沉淀、过滤和干燥的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
本发明还提供了上述技术方案所述的人类毛发红色素衍生物或上述技术方案所述的制备方法制备得到的人类毛发红色素衍生物在细胞荧光成像中的应用。
在本发明中，所述应用的方法优选包括以下步骤：
将所述人类毛发红色素衍生物和水溶性有机溶剂混合，得到人类毛发红色素衍生物溶液；
将所述人类毛发红色素衍生物溶液和细胞染色用工作液混合，得到细胞染色用工作液；
将所述细胞染色用工作液与待测细胞共培养，进行实时荧光成像。
本发明将所述人类毛发红色素衍生物和水溶性有机溶剂混合，得到人类毛发红色素衍生物溶液。
在本发明中，所述水溶性有机溶剂优选为四氢呋喃和/或二甲基亚砜，更优选为二甲基亚砜。
在本发明中，所述人类毛发红色素衍生物溶液的浓度优选为0.01～0.001mol/L，更优选为0.005～0.001mol/L，最优选为0.001mol/L。
所述混合完成后，本发明还优选包括将得到的混合液以0.22μm滤膜进行过滤除菌。
得到人类毛发红色素衍生物溶液后，本发明将所述人类毛发红色素衍生物溶液和细胞染色用工作液混合，得到细胞染色用工作液。
在本发明中，所述细胞染色用工作液的种类优选为本领域熟知的市售产品即可。在本发明的具体实施例中，所述细胞染色用工作液具体为含15％胎牛血清(FBS)及1％青霉素-链霉素双抗的DMEM/F12型培养基。
在本发明中，所述人类毛发红色素衍生物溶液和细胞染色用工作液的体积比优选为(1～5):100，更优选为(1～2):100，最优选为1:100。
得到所述细胞染色用工作液后，本发明将所述细胞染色用工作液和待测细胞共培养，进行实时荧光成像。
在本发明中，所述共培养的时间优选为0.5～24h，更优选为3～20h，最优选为6～10h。
本发明还提供了上述技术方案所述的人类毛发红色素衍生物或上述技术方案所述的制备方法制备得到的人类毛发红色素衍生物在荧光传感检测领域中的应用。在本发明中，所述荧光传感检测优选为对DNA分子的定量检测。
在本发明中，所述应用的方法优选包括以下步骤：
将人类毛发红色素衍生物和水溶性有机溶剂混合，得到探针溶液；
将所述探针溶液和一系列不同浓度DNA的Tris-盐酸缓冲液混合，静置，测试荧光强度，得到线性工作曲线；
将待测的DNATris-盐酸缓冲液与探针溶液混合，静置，测试荧光强度，并将所述荧光强度带入所述线性工作曲线中，得到所述待测DNA的Tris-盐酸缓冲液中DNA的浓度。
本发明将人类毛发红色素衍生物和水溶性有机溶剂混合，得到探针溶液。在本发明中，所述水溶性有机溶剂优选为四氢呋喃、DMF、丙酮和二甲基亚砜中的一种或几种，更优选为二甲基亚砜。在本发明中，所述探针溶液的浓度优选为0.01～0.001mol/L，更优选为0.001mol/L。
得到所述探针溶液后，本发明将所述探针溶液和一系列不同DNA的Tris-盐酸缓冲液混合，静置，测试荧光强度，得到线性工作曲线。
在本发明中，所述探针溶液和一系列不同DNA的Tris-盐酸缓冲液的体积比优选为(1～2):100，更优选为1:100。
在本发明中，所述静置的时间优选为1～2h，更优选为1h。
在本发明中，测试荧光强度的方法优选为荧光分光光度法。
得到线性工作曲线后，本发明将待测DNA的Tris-盐酸缓冲液与探针溶液混合，静置，测试荧光强度，并将所述荧光强度带入所述线性工作曲线中，得到所述待测DNA的Tris-盐酸缓冲液中DNA的浓度。
在本发明中，所述待测DNA的Tris-盐酸缓冲液的浓度优选为0～30μg/mL。
下面结合实施例对本发明提供的人类毛发红色素衍生物及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将2.5g化合物A和1.67g化合物B加入至50mL冰醋酸中，进行回流反应12h，冷却后，减压过滤去除液体，得到暗红色固体粉末(化合物C)，产量为2.61g，产率为80％；
将2.61g化合物C和2.73g碘甲烷加入至50mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在搅拌的条件下加入2.90g碳酸钾，室温反应6h，加入500mL水，用二氯甲烷萃取，收集有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷后，用柱色谱纯化后，得到化合物1(橙红色)，产量为1.63g，产率为57％；
制备流程为：
所述化合物1的结构表征结果为：1H-NMR(500MHz,CD2Cl2)δ7.27-7.19(m,4H),7.05(d,J＝8.1Hz,2H),7.02(t,J＝7.6Hz,2H),3.52(s,6H)；
13C-NMR(125MHz,CD2Cl2)δ159.98,137.51,127.50,127.38,126.48,123.87,121.59,117.01,32.72；
HRMS(TOF LD+),m/z[M+Na+]calcd＝377.0389；found＝377.0390。
实施例2
将3.08g化合物D和1.67g化合物B加入至50mL冰醋酸中，进行回流反应12h，冷却后，减压过滤去除液体，得到暗红色固体粉末(化合物E)，产量为2.90g，产率为75％；
将2.90g化合物E和2.60g碘甲烷加入至50mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在搅拌的条件下加入2.76g碳酸钾，室温反应6h，加入500mL水，用二氯甲烷萃取，收集有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷后，用柱色谱纯化后，得到化合物2(橙红色)，产量为2.08g，产率为67％；
制备流程为：
所述化合物2的结构表征结果为：1H-NMR(500MHz,CD2Cl2)δ6.98(d,J＝8.9Hz,2H),6.80(d,J＝2.7Hz,2H),6.76(dd,J＝8.9,2.7Hz,2H),3.75(s,6H),3.49(s,6H)；
13C-NMR(125MHz,CD2Cl2)δ159.59,155.99,131.16,127.63,123.61,118.11,113.37,111.19,55.99,32.78；
HRMS(TOF LD+),m/z[M+Na+]calcd＝437.0600；found＝437.0600。
实施例3
将4.06g化合物F和1.67g化合物B加入至50mL冰醋酸中，进行回流反应12h，冷却后，减压过滤去除液体，得到暗红色固体粉末(化合物G)，产量为3.78g，产率为78％；
将3.78g化合物G和2.66g碘甲烷加入至50mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在搅拌的条件下加入2.82g碳酸钾，室温反应6h，加入500mL水，用二氯甲烷萃取，收集有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷后，用柱色谱纯化后，得到化合物3(橙红色)，产量为1.36g，产率为34％；
制备流程为：
所述化合物3的结构表征结果为：1H-NMR(500MHz,CD2Cl2)δ7.30(d,J＝2.2Hz,2H),7.25(dd,J＝8.8,2.2Hz,2H),6.85(d,J＝8.8Hz,2H),3.41(s,6H)；
13C-NMR(125MHz,CD2Cl2)δ159.60,136.61,130.24,128.75,127.13,124.51,118.45,116.48,32.77；
HRMS(TOF LD+),m/z[M+Na+]calcd＝532.8599；found＝532.8601。
实施例4
将77mg化合物3、92.3mg化合物H、10mg二三苯基膦二氯化钯和200mg碳酸钾加入到5mL四氢呋喃和1mL水混合得到的混合溶剂中，在氮气保护下回流48h，冷却，减压蒸馏除去溶剂经柱色谱纯化后，得到化合物I(橙红色)，掺量为40.8mg，产率为54％；
将30mg化合物I、0.05mL碘甲烷和5mL DMF混合后，室温下搅拌24h，将得到的混合物和50mL二氯甲烷混合，减压过滤去除液体，得到化合物4(暗红色)，产量为27.8mg，产率为72％；
制备流程为：
所述化合物4的结构表征结果为：1H-NMR(500MHz,DMSO)δ8.99(d,J＝6.8Hz,4H),8.53(d,J＝6.8Hz,4H),8.23(d,J＝2.1Hz,2H),8.06(dd,J＝8.8,2.1Hz,2H),7.52(d,J＝8.8Hz,2H),4.31(s,6H),3.58(s,6H)；
13C-NMR(125MHz,DMSO)δ158.54,152.25,145.49,139.24,128.23,127.05,125.93,125.45,123.37,122.27,118.28,46.98,32.38；
HRMS(TOF LD+),m/z[M-2I-]calcd＝269.0743；found＝269.0746。
实施例5
参考实施例1的方法制备得到的化合物C；
将130mg化合物C、310mg化合物J和5mL DMF混合，搅拌下加入0.55g碳酸钾，室温反应6h，加入50mL水，将得到的混合物以二氯甲烷萃取，收集有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷后，用柱色谱纯化后，得到化合物5，产量为90mg，产率为41％；
制备流程为：
所述化合物5的结构表征结果为：1H-NMR(500MHz,CD2Cl2)δ7.30(dd,J＝7.8,1.2Hz,2H),7.28–7.21(m,4H),7.06(dt,J＝7.1,1.6Hz,2H),4.24(t,J＝7.0Hz,4H),3.70(t,J＝4.6Hz,8H),2.72(t,J＝7.0Hz,4H),2.57(t,J＝4.6Hz,8H)；
13C-NMR(125MHz,CD2Cl2)δ159.54,136.81,127.37,127.22,126.74,123.94,122.81,117.33,67.33,55.95,54.40,43.55；
HRMS(TOF LD+),m/z[M+H+]calcd＝553.1938；found＝553.1941。
测试例1
将实施例1～3和5制备得到的化合物1～5分别溶于四氢呋喃(THF)中，得到浓度为0.001mol/L的探针溶液；
在0.03mL所述探针溶液中加入2.97mL不同配比的水与THF的混合溶剂，所得最终样品中水的体积含量分别为0,10,20,30,40,50,60,70,75,80,85,90,92,94,95,96,98,99％；然后，分别测试上述分散液的荧光发射强度，将测得的荧光发射强度与溶剂分散液中的水含量作为变量，绘制曲线，如图1～4，其中图1为实施例1制备得到的化合物1的聚集诱导发光性质测试结果(其中A为紫外可见吸收光谱，B为不同水含量样品的荧光发射光谱，C为荧光发射强度随水含量的变化曲线)，图2为实施例2制备得到的化合物2的聚集诱导发光性质测试结果(其中A为紫外可见吸收光谱，B为不同水含量样品的荧光发射光谱，C为荧光发射强度随水含量的变化曲线)，图3为实施例3制备得到的化合物3的聚集诱导发光性质测试结果(其中A为紫外可见吸收光谱，B为不同水含量样品的荧光发射光谱，C为荧光发射强度随水含量的变化曲线)，图4为实施例5制备得到的化合物5的聚集诱导发光性质测试结果(其中A为紫外可见吸收光谱，B为不同水含量样品的荧光发射光谱，C为荧光发射强度随水含量的变化曲线)；由图1可知，随着水含量的增加，化合物1的溶解度降低，当水含量升高至90％以上时，化合物发生聚集，从溶剂体系中析出，从而荧光发射强度急剧增高，证明化合物1具有聚集诱导发光性质；由图2可知，随着水含量的增加，化合物2的溶解度降低，当水含量升高至85％以上时，化合物发生聚集，从溶剂体系中析出，从而荧光发射强度急剧增高，证明化合物1具有聚集诱导发光性质；由图3可知，随着水含量的增加，化合物3的溶解度降低，当水含量升高至75％以上时，化合物发生聚集，从溶剂体系中析出，从而荧光发射强度急剧增高，证明化合物1～3具有聚集诱导发光性质；由图4可知，随着水含量的增加，化合物5的溶解度降低，当水含量升高至95％以上时，化合物发生聚集，从溶剂体系中析出，从而荧光发射强度急剧增高，证明化合物5具有聚集诱导发光性质。
测试例2
将实施例4制备得到的化合物4和实施例5制备得到的化合物5分别溶于二甲基亚砜(DMSO)中，得到0.1mL浓度为0.001mol/L的探针溶液，以0.22μm滤膜过滤除菌后，加入到10mL含15vol％FBS及1vol％双抗的DMEM/F12培养基中，摇匀，得到细胞染色用工作液；将得到的所述细胞染色用工作液与贴壁于96孔板的HeLa细胞共培养2h，以CellTiter-Glo方法测试细胞的活性，测试结果如图5所示，由图5可知，化合物4和化合物5的细胞毒性很小，当它们在培养基中的浓度低于20μmol/L时，培养2h后，Hela细胞的存活率均在85％以上。
具体的在不同浓度下培养2h以后，Hela细胞的存活率如表1所示：
表1化合物4～5在不同浓度下培养2h后Hela细胞的存活率
浓度 存活率(化合物4) 存活率(化合物5)
0μmol/L 100 100
5μmol/L 100 99
10μmol/L 94 92
15μmol/L 91 95
20μmol/L 85 97
将实施例5制备得到的化合物5分别溶于二甲基亚砜(DMSO)中，得到0.1mL浓度为0.001mol/L的探针溶液，以0.22μm滤膜过滤除菌后，加入到10mL含15vol％FBS及1vol％双抗的DMEM/F12培养基中，摇匀，得到细胞染色用工作液；将得到的所述细胞染色用工作液与贴壁于96孔板的HeLa细胞共培养1h，在激光共聚焦显微镜下观察染色情况，如图6所示，其中图6中，由上到下依次为以商品化溶酶体染料Lyso-Blue染色组、化合物5染色组、Lyso-blue+化合物5共染色组，410～460nm信号通道为商品化溶酶体染料Lyso-blue荧光信号，540～580nm信号通道为化合物5荧光信号；
由图6可知，化合物5可在1h内，快速进入活的Hela细胞内部，并选择性富集于细胞溶酶体内。
测试例3
将实施例5制备得到的化合物5分别溶于二甲基亚砜(DMSO)中，得到0.1mL浓度为0.001mol/L的探针溶液，以0.22μm滤膜过滤除菌后，加入到10mL含15vol％FBS及1vol％双抗的DMEM/F12培养基中，摇匀，得到细胞染色用工作液；
以所述细胞染色用工作液与商品化染料Lyso-blue在等浓度下(具体浓度为10μmol/L)分别对贴壁细胞进行共染，培养一定时间后，于激光共聚焦显微镜下进行激光扫描，测试两个染料发射的荧光信号强度，测试结果如图7所示，由图7可知，与商品化染料Lyso-blue相比，所述化合物5在20s的激发光照射后，其信号衰减小于30％，而Lyso-blue衰减达到95％，化合物5具有优良的抗光漂白特性。
测试例4
将化合物4溶于DMSO中，得到浓度为0.001mol/L的探针溶液，随后加入到含有不同浓度(浓度分别为0，2.7，5.4，8.1，10.8，16.2，21.6，27.0，32.4，37.8，43.2，48.6和54.0μg/mL)DNA的Tris-盐酸缓冲溶液中，使化合物4在得到的混合液中的浓度为1×10-5mol/L，摇匀后室温静置1h，测试混合液的荧光发射强度，测试结果如图8所示，由图8可知，化合物4对DNA具有点亮型荧光检测的性质，检测范围为0～30μg/mL。
上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种人类毛发红色素衍生物，其特征在于，所述人类毛发红色素衍生物为
2.权利要求1所述的人类毛发红色素衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的反应流程式为：
3.权利要求1所述的人类毛发红色素衍生物在制备荧光染料中的应用，其特征在于，所述荧光染料用于细胞荧光成像或荧光传感检测领域。
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