鋅熒光探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 選擇性檢測(cè)鋅（Zn2+)的熒光探頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋅（Zn2+)在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和家用產(chǎn)品中廣泛用作化學(xué)助劑以提供多種用途，包括 抑制細(xì)菌生長(zhǎng)、減輕口臭、以及提供去頭皮肩有益效果。此外，鋅是人體內(nèi)第二位最豐富的 過渡金屬離子，并且是許多生物過程諸如大腦功能和病理學(xué)、基因轉(zhuǎn)錄、免疫功能和哺乳動(dòng) 物繁殖中的重要輔助因子。鑒于鋅的這種廣泛的用途以及鋅在生物體系中的重要性，持續(xù) 需要開發(fā)檢測(cè)各種體系中的鋅的方法，以進(jìn)一步研究鋅。
[0003] 羅丹明B由于其高量子收率、水中溶解度、和良好的光穩(wěn)定性而廣泛用作檢測(cè)金 屬離子和生物分子的熒光探頭。
[0004] 需要在各種金屬離子存在下對(duì)Zn2+具有高度選擇性，并且在Zn2+螯合后顯示出強(qiáng) 熒光性的化學(xué)探頭。還需要用于活細(xì)胞的此類探頭。
[0005] 具有合成相對(duì)容易和簡(jiǎn)單的探頭是有利的。
[0006] 具有顯示出良好溶解度范圍（極性和非極性）的探頭也是有利的。
[0007] 具有用于活體原核和/或真核體系中Zn2+成像的探頭也是有利的。
[0008] 已報(bào)導(dǎo)基于羅丹明的包含苯硫基的Fe3+焚光化學(xué)感應(yīng)器。LijunTang等人，"Anew dualchromo-andfluorogenicchemosensorforFe3+inaqueoussolution，"J.Chemical Research，（2010 年四月），216-218。
[0009] 用于檢測(cè)水溶液中檸檬酸根和Pb2+的基于羅丹明的包含吡啶基熒光化學(xué)感應(yīng)器。 Chun-YanLi，等人，"Colorimetricandfluorescentchemosensorforcitratebased onarhodamineandPb2+complexinaqueoussolution，''AnalyticaChimicaActa， 774(2013)79-84。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明通過令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了熒光Zn2+探頭，解決了該需求，所述探頭包含羅丹 明B衍生物部分作為熒光團(tuán)，經(jīng)由酰胺部分連接至可選擇性螯合Zn2+的2-甲基-1H-吡咯。 此類探頭化合物的用途表現(xiàn)為用于監(jiān)測(cè)活細(xì)胞中Zn2+的成像探頭，以研究Zn2+在生物體系 中的生理功能。另選地，此類探頭可用于評(píng)定Hg2+的存在性。
[0011] 本發(fā)明的第一方面提供了具有下式（I)的化合物或其光學(xué)異構(gòu)體或鹽，所述光學(xué) 異構(gòu)體為式（I)的非對(duì)映體或?qū)τ丑w：
[0012]
[0013]其中&、R2、R3、R4、R5、R6、R7、Rs、R9、R1Q、Rn、R12、R13、R14、R15、R16、和R17各自獨(dú)立地 為氫或烴基。
[0014] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述化合物為具有式（I)的熒光探頭，其中：
[0015]札、R2、R3、R4、R5、R6、R7、Rs、R9、R1(]、Rn、R12、R13、R14、R15、R16、和R17各自獨(dú)立地選自氫、 烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、雜烷基、雜烯基、雜炔基、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烯基、和雜 芳基；
[0016] 或其中&和R15、RjpR17、或1?5和R6可一起形成選自環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、雜環(huán)烷 基、雜環(huán)烯基、和雜芳基的部分；
[0017] 或其中心和R16、R3和R14、或私和R4可一起形成選自環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、雜環(huán)烷 基、雜環(huán)烯基、和雜芳基的部分；并且
[0018] 其中上述中的任何一種可以是取代或未取代的。
[0019] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供式（II)化合物：
[0020]
[0021] 其中R2、R3、R4、R5、R6、R14、R15、R16、和R17各自獨(dú)立地選自氫、烷基、烯基、炔基、環(huán)烷 基、環(huán)烯基、芳基、雜烷基、雜烯基、雜炔基、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烯基、和雜芳基；
[0022] 或其中&和R15、R5和R17、或1?5和尺6可一起形成選自環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、雜環(huán)烷 基、雜環(huán)烯基、和雜芳基的部分；
[0023] 或其中心和R16、R3和R14、或私和R4可一起形成選自環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、雜環(huán)烷 基、雜環(huán)烯基、和雜芳基的部分；并且
[0024] 其中上述中的任何一種可以是取代或未取代的。
[0025] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供了根據(jù)式（I)的化合物，其中所述化合物選自：
[0026] (a)2-(2_(((lH-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）_3'，6'_二氨基螺[異吲哚 啉-1,9'-咕噸]-3-酮；
[0027](b) 2_ (2_ (((1H-P比略_2_基）甲基）氛基）乙基）_3'，6' -雙（乙基氛 基）-2'，7' -二甲基螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮；
[0028](c) 2_ (2_ (((1H-P比略_2_基）甲基）氨基）乙基）_3'，6'-雙（二乙基氨基）螺 [異吲哚啉-1，9'-咕噸]-3-酮；
[0029] (d) 2-(2-(((1H-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-3'，6'-雙（二甲基氨基）螺 [異吲哚啉-1，9'-咕噸]-3-酮；
[0030](e) 2_ (2_ (((1H-吡略_2_基）甲基）氨基）乙基）_3'，6' -雙（苯基氨基）螺[異 吲哚啉-1，9'_咕噸]-3-酮；
[0031](f) 2_ (2_ (((1H-P比略 _2_ 基）甲基）氨基）乙基）_3'，6'-二（P比略燒-1-基） 螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮；
[0032] (g) 2-(2-(((1H-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-3'，6'-二氨基-2'，7'-二甲 基螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮；
[0033] (h) 2_ (2_ (((1H-P比略 _2_ 基）甲基）氛基）乙基）_2'，7' -二丁基 _3'，6' -雙（二 乙基氨基）螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮；
[0034] (i) 2-(2-(((1H-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-3'，6' -二嗎啉代螺[異吲哚 啉-1,9'-咕噸]-3-酮；
[0035] 〇)2-(2_(((1!1-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-3'，6'-二（哌啶-1-基）螺 [異吲哚啉-1，9'-咕噸]-3-酮；
[0036] (k)2-(2-(((lH_P比略 _2_ 基）甲基）氛基）乙 基）-1'，2'，3'，4'，8'，9'，10'，11'-八氫螺[異吲哚啉-1，6'-吡喃并[3,21:5,61']二 喹啉]-3-酮；
[0037] (1)2-(2-(((1Η_Ρ比略 _2_ 基）甲基）氛基）乙 基）-1'，2'，3'，4'，10'，11'，12'，13'-八氫螺[異吲哚啉-1，7'-吡喃并[2, 3-f:6, 5-f'] 二喹啉]-3-酮；
[0038] 〇11)2-(2-(((1!1-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-2'，7'-二甲基-3'，6'-二（哌 啶-1-基）螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮；和
[0039] (n) 2-(2-(雙（（1H-吡咯-2-基）甲基）氨基）乙基）-3'，6'-雙（二乙基氨基） 螺[異吲哚啉-1，9' -咕噸]-3-酮。
[0040] 本發(fā)明的又一個(gè)方面提供了檢測(cè)生物細(xì)胞中熒光的方法，所述方法包括以下步 驟：(a)用上述化合物（例如式⑴或式（II)化合物，或所述式⑴或（II)范圍內(nèi)的優(yōu)選或 另選的化合物實(shí)施例）培養(yǎng)生物細(xì)胞；(b)用激發(fā)光照射所培養(yǎng)的細(xì)胞，優(yōu)選地，其中所述 照射光具有至少520nm至580nm，或543nm的波長(zhǎng)；并且（c)檢測(cè)來(lái)自化合物的優(yōu)選地560nm 至660nm的光發(fā)射。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括使所述生物細(xì)胞接觸鋅，另選地，其 中所述生物細(xì)胞選自真核細(xì)胞（如海拉細(xì)胞）或原核細(xì)胞（如鏈球菌（Streptococcus)屬 細(xì)菌）。在又一個(gè)實(shí)施例中，用上文或本文所述的至少一種特定化合物實(shí)施所述方法。在一 個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施本發(fā)明化合物光發(fā)射檢測(cè)時(shí)的pH大于5. 5,優(yōu)選地大于6,更優(yōu)選地大于 6.0,或pH6 至pH14,或pH6 至pH12,或pH6. 5 至pH8。
[0041] 本發(fā)明的一個(gè)另選方面提供了檢測(cè)產(chǎn)品組合物中Hg2+的方法，所述方法包括以下 步驟：(a)用本發(fā)明化合物培養(yǎng)產(chǎn)品組合物；(b)用激發(fā)光照射所培養(yǎng)的產(chǎn)品組合物；（c) 檢測(cè)來(lái)自所述化合物的優(yōu)選地560nm至660nm的光發(fā)射；其中優(yōu)選地，所述產(chǎn)品組合物為個(gè) 人護(hù)理產(chǎn)品組合物，更優(yōu)選地，所述個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品組合物為護(hù)膚產(chǎn)品組合物或美容產(chǎn)品組 合物。在一個(gè)實(shí)施例中，用于檢測(cè)Hg2+的產(chǎn)品組合物不含或基本上不含Zn2+。
[0042] 本發(fā)明的一個(gè)另選方面提供了評(píng)定Zn2+螯合劑或Zn2+螯合體系的Zn2+螯合效果 的方法，所述方法包括以下步驟：（a)用本發(fā)明化合物培養(yǎng)Zn2+螯合劑或Zn2+螯合體系；(b) 用激發(fā)光照射所培養(yǎng)的Zn2+螯合劑或Zn2+螯合體系；以及（c)檢測(cè)來(lái)自所述化合物的優(yōu)選 地560nm至660nm的光發(fā)射。Zn2