[发明专利]用于谷胱甘肽测定的双芳基并咪唑类荧光探针的合成方法

说明书

一种用于谷胱甘肽测定的双芳基并咪唑类荧光探针的合成方法，以相邻二胺和间双醛为原料，以蜜胺甲醛树脂负载硫酸为催化剂，微波辅助通过缩合反应制备；所合成的2,4‑双芳基并咪唑基苯酚类荧光化合物，用于生理环境下谷胱甘肽巯基活性分子的检测。本发明的优点是：该方法反应条件温和、合成率高、后处理简单；合成的荧光化合物利用荧光物质与二价铜离子配合前后荧光强度淬灭的特点和巯基结构与二价铜离子更强的配位作用导致2,4‑双芳基并咪唑基苯酚发光团性能恢复的现象，用于生理环境下谷胱甘肽的检测，以便为相关疾病的早期诊断与预防提供实验依据。

技术领域

本发明涉及有机合成和生物检测技术领域，特别是一种用于谷胱甘肽测定的双芳基并咪唑类荧光探针的合成方法。

背景技术

作为一类重要的含氮杂环，苯并咪唑及其衍生物的研发一直是医药和农药领域关注的热点。研究表明，双苯并咪唑基化合物对鼻病毒有抑制作用，具有杀虫、抗菌、抗病毒、预防和治疗肺炎、肝炎等多种类型生理活性；与此同时，鉴于苯并咪唑官能团较强的配位能力和配位构型的多样性，利用苯并咪唑配体进行金属酶模拟来研究生物活性，也开始引起人们极大的兴趣。对于苯并咪唑类化合物的合成工艺，传统的方法是以邻苯二胺和羧酸及其衍生物为原料，通过分子间缩合反应生成的酰胺经过分子内脱水和关环反应制得，需要盐酸、磷酸或多聚磷酸等强酸介质。近年来，利用芳香二胺与醛羰基缩合反应形成席夫碱，然后借助氧化脱氢的合成方法的报道越来越多，所涉及的氧化剂种类如四醋酸铅、三氯化铁、硝基苯、对苯醌等物质，利用中间体席夫碱关环反应的同时发生氧化脱氢反应，从而形成苯并咪唑类化合物。然而，这些方法大多存在反应条件剧烈、氧化剂难以制备或毒性较大以及操作不便等缺点。因此，研究开发新型的双苯并咪唑类化合物，探索反应条件温和高效且环境友好的合成新方法，具有潜在的科学价值和社会意义。

研究表明：(2′-羟基苯基)苯并咪唑类荧光化合物具有激发态分子内质子转移(ESIPT)特性，具有荧光量子收率高和Stokes位移大的特点，能与过渡金属形成比较稳定的配合物，可作为新型功能荧光分子探针的特色荧光团。因此，设计含有2,4-双芳基并咪唑基官能团的化合物、增大分子结构的全π-电子共轭体系，有助于提升苯并咪唑类化合物配体的功能性，旨在寻找和开发具有结构新颖、高选择性和高灵敏度的荧光探针。前期的研究证明，以(2′-羟基苯基)苯并咪唑类化合物作为配体，与顺磁性的二价铜离子发生配合会出现消光作用，所形成的复合物使ESIPT过程受阻，探针分子荧光强度减弱甚至消失；在上述复合物体系中若加入谷胱甘肽等物质后会与二价铜离子形成更稳定的复合物，使得探针化合物游离出来，ESIPT过程得以恢复并产生荧光，有望应用于化学体系中谷胱甘肽的检测。

发明内容

本发明目的是针对上述存在问题，提供一种合成率高、反应条件温和、后处理简单的用于谷胱甘肽测定的双芳基并咪唑类荧光探针的合成方法，该方法合成的荧光化合物利用荧光物质与二价铜离子配合前后荧光强度淬灭的特点和巯基结构与二价铜离子更强的配位作用导致2,4-双芳基并咪唑基苯酚发光团性能恢复的现象，用于生理环境下谷胱甘肽的检测，以便为相关疾病的早期诊断与预防提供实验依据。

本发明的技术方案：

一种用于谷胱甘肽测定的双芳基并咪唑类荧光探针的合成方法，以相邻二胺和间双醛为原料，以蜜胺甲醛树脂负载硫酸为催化剂，微波辅助通过缩合反应制备，步骤如下：

1)将浓度为37wt％的甲醛溶液与乌洛托品混合，搅拌下加入三聚氰胺，甲醛溶液、乌洛托品与三聚氰胺的质量比为1:0.013:3.5，升温到80℃反应0.5-1小时，利用三乙醇胺调节pH至8.5，冰水浴冷却，得到无色透明的树脂粘稠液；将上述树脂粘稠液溶解到丙酮中，树脂粘稠液与丙酮的质量比为1:50-60，搅拌下缓慢加入浓度为98wt％的硫酸，树脂粘稠液与硫酸的质量比为1:7-8，加完后继续反应30min，静置，将固体抽滤，乙醚洗涤3次，60℃干燥，得到蜜胺甲醛树脂负载硫酸催化剂；