[发明专利]一种苯并吲哚衍生物In-XY1及其合成方法和应用

说明书

本发明提供了一种苯并吲哚衍生物In‑XY1及其合成方法和应用，所述苯并吲哚衍生物的中文名称为((E)‑2‑(2‑(5‑(4‑(4‑二甲基氨基)苯基)噻吩‑2‑基)乙烯基)‑1,1,3‑三甲基‑1H‑苯并[e]吲哚‑3‑碘化物。本发明将苯并吲哚衍生物In‑XY1作为荧光探针，可实现双通道检测黏度和二氧化硫。具体基于所述苯并吲哚衍生物In‑XY1，在水和甘油不同的体积比混合溶液中通过荧光光谱仪检测黏度的变化，同时在PBS和DMSO(pH＝7.4，v/v＝9/1)溶液中通过紫外可见分光光度计和荧光光谱仪定量检测二氧化硫的含量。该方法还在细胞和斑马鱼水平实现了双通道检测线粒体的黏度和二氧化硫的变化。

技术领域

本发明涉及苯并吲哚衍生物，具体属于一种苯并吲哚衍生物及其合成方法，以及该衍生物在细胞中检测黏度和二氧化硫的应用。

背景技术

线粒体作为真核细胞重要的细胞器，线粒体的异常与多种疾病的发生息息相关。如神经退行性病变(如阿尔兹海默症、帕金森症)、代谢型疾病(如肥胖症、II型糖尿病)、心血管疾病及癌症等等。二氧化硫(SO₂)被人们认为是重要的环境污染物之一。在水溶液中二氧化硫主要以亚硫酸盐(SO₃^2-)和亚硫酸氢盐(HSO₃^-)两种衍生物形式存在。SO₂衍生物被广泛应用于酶抑制剂、抗菌剂、药品，以及食品防腐剂和饮料等，工业当中也已经广泛使用了。然而，流行性病学研究表明吸入或者摄入过多的二氧化硫可能导致呼吸性疾病(如哮喘、肺气肿、慢性支气管炎)、神经紊乱(例如偏头痛、中风等)，甚至肺癌。越来越多的证据表明体内SO₂的异常水平与线粒体功能障碍密切相关。因此，设计并开发一种可同时检测线粒体中黏度变化和SO₂变化的荧光传感器是迫切需要的。

近年来，国内外诸多课题组研究了系列靶向线粒体的近红外探针，用于检测线粒体内活性分子(活性氧，活性氮，硫醇，蛋白酶等)，但是对于生理病理过程中线粒体微环境(极性，粘度等)的研究还是不够深入，缺乏有力的研究工具。同时，近年来报道的同时检测黏度和二氧化硫的荧光探针还比较少，这需要研究工作者们更进一步地展开深入研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种苯并吲哚衍生物In-XY1及其合成方法，以及该衍生物在细胞水平和斑马鱼中检测黏度和二氧化硫的应用。

本发明提供的一种苯并吲哚衍生物In-XY1，中文名称为(E)-2-(2-(5-(4-(4-二甲基氨基)苯基)噻吩-2-基)乙烯基)-1,1,3-三甲基-1H-苯并[e]吲哚-3-碘化物，英文名称为(E)-2-(2-(5-(4-dimethylamino)phenyl)thiophen-2-yl)vinyl)-1,1,3-trimethyl-1H-benzo[e]indol-3-iumiodide。其结构式为：

In-XY1的合成方法，步骤为：

1)在50mL的圆底烧瓶中，将306mg 4-溴-N,N-二甲基苯胺和150mg四(三苯基膦)钯溶于10mL甲苯中，并将200mg 5-醛基-2-噻吩硼酸溶于8mL乙醇中，再加入2ml的K₂CO₃(2M)，混合物在氩气保护下加热至115℃回流，并且保持5h；冷却至室温，减压除去溶剂甲苯，溶于二氯甲烷，水洗有机相三次，并用无水Na₂SO₄干燥，减压除去溶剂后的固体通过体积比2:1的二氯甲烷和石油醚作为洗脱液进行柱色谱法纯化，得到橙色化合物1；

2)在50mL的圆底烧瓶中，将1.05g 1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚溶于20ml甲苯中，在氮气保护下，加入0.85g碘甲烷,混合物加热到110℃，回流12h；自然冷却，有沉淀析出，过滤，并用乙醚洗涤产物，得到化合物2；