[发明专利]一种顺式四苯乙烯大环双季铵盐及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种顺式四苯乙烯大环双季铵盐及其制备方法与应用，属于生化检测技术领域。制备方法由顺式二氯亚甲基四苯乙烯冠醚或者顺式二溴亚甲基四苯乙烯冠醚与三乙胺，在70℃‑100℃条件下加热4h‑20h，顺式二氯亚甲基四苯乙烯冠醚或者顺式二溴亚甲基四苯乙烯冠醚与三乙胺发生亲核取代反应，蒸发除掉溶剂后重结晶得到。由于其结构为顺式环状，因此当两个季铵盐基团通过静电作用在DNA链上聚集后，不仅四苯乙烯单元苯环旋转受到限制，其双键在激发态下的旋转也受到阻碍，因而在检测DNA时表现出特别高的灵敏度，当DNA为具有30个碱基的DNA时，DNA检测的浓度最小为32pmol/L。

技术领域

本发明属于生化检测技术领域，更具体地，涉及一种顺式四苯乙烯大环双季铵盐及其制备方法与应用。

背景技术

DNA携带生物遗传密码，规范了生命体的繁衍过程和结果，基因的缺失和缺陷会带来重大疾病和生命体异常，因此对DNA检测具有非常重要意义。DNA的荧光检测是一种快速、简便和灵敏的方法，但传统的DNA荧光检测需要对核苷酸链进行标记，非常费时费力。为了克服这一难题，通过荧光试剂与DNA非共价键相互作用的非标记DNA荧光检测分析方法近年来受到了重视。

在非标记DNA荧光检测分析方法中，基于聚集诱导发光(AIE)的荧光分析方法引起了广泛关注，因为它克服了传统荧光试剂荧光诱导淬灭的问题，能用于DNA荧光点亮的检测。一个AIE分子在溶液状态下没有荧光，聚集或者变成固体后能够发射强荧光，其机理是因为在聚集状态下分子内运动受到了限制(RIM)，非辐射发射通道被阻隔，所以在聚集后能发射荧光。这种AIE特性已被广泛的用于化学与生物传感器，AIE分子带上正离子后，可通过静电作用聚集到带磷酸根负离子的DNA链上，产生荧光，用于DNA检测，但检测极限一般在μM级别，灵敏度还有待提高(Chem.Soc.Rev.2018,47,7452-7476；Chem.Rev.2015,115,11718–11940.)。

发明内容

本发明解决了现有技术中DNA浓度检测灵敏度不高的技术问题。本发明中的顺式-四苯乙烯大环双季铵盐在四苯乙烯顺式位有一个冠醚环，能使两个季铵盐基团处于顺式位置。本发明将具有聚集诱导发光(AIE)特性的顺式-四苯乙烯大环双季铵盐作为DNA检测的试剂，当两个季铵盐基团通过静电作用同时结合在DNA链上后，不仅四苯乙烯单元苯环旋转受到限制，其双键在激发态下的旋转也受到阻碍，因而在检测DNA时表现出特别高的灵敏度。

根据本发明的第一方面，提供了一种具有如式I所示结构通式的化合物：

其中：m为0或1；X为氯或溴原子。

按照本发明的另一方面，提供了所述的化合物的制备方法，所述制备方法由顺式二氯亚甲基四苯乙烯冠醚与三乙胺进行反应，或者由顺式二溴亚甲基四苯乙烯冠醚与三乙胺进行反应。

优选地，将式II所示结构通式的化合物溶解于有机溶剂后，再加入三乙胺，充分混合后，在70℃-100℃条件下加热4h-20h，使所述式II所示结构通式的化合物与三乙胺发生亲核取代反应；蒸发除掉溶剂后重结晶，即得到式I所示结构通式的化合物；所述式II为：其中m为0或1，X为氯原子或溴原子。

优选地，式II所示结构通式的化合物的质量与三乙胺的体积比为0.01g/mL-2g/mL；所述三乙胺和有机溶剂的体积比为(0.5-5):(5-30)。

优选地，所述有机溶剂为乙腈。

优选地，所述重结晶为用二氯甲烷和乙酸乙酯进行重结晶。

按照本发明的另一方面，提供了一种DNA浓度检测的试剂，含有所述化合物。

按照本发明的另一方面，提供了所述的化合物用于DNA浓度检测的应用。

优选地，当所述DNA为具有30个碱基的DNA时，所述DNA浓度最小为32pmol/L。