[发明专利]一种二硫醚双发色团类化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析、生物分析领域，具体地涉及一种二硫醚双发色团类化合物及其合成方法和应用。

背景技术

近年来，分子识别与传感器的应用得到蓬勃发展，其中很大一部分都是荧光化学传感器。荧光化学传感器与其它化学传感器的区别特征是通过主客体作用前后荧光变化作为信号。同时，荧光检测法具有灵敏度高、检测限低、响应时间快及可实现实时和原位检测等优点，因此设计与合成高灵敏、高选择性的荧光化学传感器在近年来备受关注。

半胱氨酸是合成蛋白质的重要物质。同时，半胱氨酸是不稳定的化合物，容易氧化还原，与胱氨酸相互转换。生物体内缺乏半胱氨酸会导致许多疾病，例如儿童生长缓慢、白发、肝损伤、水肿、白细胞减少、造血功能下降和牛皮癣等。高半胱氨酸，或称为同型半胱氨酸或同半胱氨酸，是氨基酸半胱氨酸的异种，在侧链部份硫醇基（-SH）前包含一个额外的亚甲基（-CH₂-）。高半胱氨酸的额外亚甲基使硫醇基更接近羧基，使之能起化学反应形成一个五元环，称为高半胱氨酸硫内酯。血液中高半胱氨酸超标将直接损伤神经血管，引发动脉硬化，是导致心脑血管病、某些癌症、老年性痴呆等多种疾病的重要危险因素。

谷胱甘肽是属于含有巯基的、小分子肽类物质，分为还原型（G-SH）和氧化型（G-S-S-G）两种形式，在生理条件下以还原型谷胱甘肽占绝大多数。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽，半胱氨酸上的巯基为其活性基团。谷胱甘肽能够捕获自由基从而避免DNA和RNA损伤。

巯基化合物在细胞质内的浓度与许多人类疾病有关联，例如白细胞减少、牛皮癣、肝损伤，艾滋病、阿兹海默症和帕金森症。由于它们的重要性，近年来，灵敏和高选择性的检测巯基化合物受到科学家们越来越多的关注。一些比较传统的检测技术，例如高效液相色谱法（HPLC）、毛细管电泳法、免疫测定法、比色和荧光方法，都被发展起来用于巯基化合物的检测。但是，这些化学传感器通常有许多缺点，如选择性不好、水溶性差等，从而限制了其在实际中的应用。所以，发展对巯基化合物选择性好、水溶性好的荧光化学传感器引起了人们极大的兴趣。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种二硫醚双发色团类化合物；该化合物有较长的斯托克斯位移，且具有良好的水溶性，可用作检测巯基化合物的化学传感器。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种二硫醚双发色团类化合物的合成方法；该方法简单，易操作。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种二硫醚双发色团类化合物的用途；它可以用作检测巯基化合物的光化学传感器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种二硫醚双发色团类化合物，其结构如下：

式中，

Ar为2,2’-联吡啶或1,10-菲罗啉；

R₁为氢、1~20个碳原子的烷基或卤素；

R₂为氢、1~20个碳原子的烷基或1~20个碳原子的烷氧基；

k、m、n分别为0～8的正整数。

进一步地，所述R₁中1~20个碳原子的烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基戊基、庚基、2-甲基己基、辛基、2-甲基庚基、壬基、2-甲基辛基、癸基、2-甲基壬基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基或十五烷基。

进一步地，所述R₂中1~20个碳原子的烷基是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基戊基、庚基、2-甲基己基、辛基、2-甲基庚基、壬基、2-甲基辛基、癸基、2-甲基壬基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基或十五烷基。

进一步地，所述R₂中1~20个碳原子的烷氧基是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、己氧基或2-甲基戊氧基。

为解决上述技术问题，本发明提供一种二硫醚双发色团类化合物的合成方法，它包括以下步骤：

（1）将化合物A与化合物B以摩尔比为1∶1~1.5，在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化下，在有机溶剂中在60～90℃条件下反应，反应后将溶液浓缩，经过柱层析方法，得到化合物C；