專利名稱：羅丹明衍生物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工合成的羅丹明衍生物，及其制備方法和應(yīng)用，特別是涉及一種用作檢測狗3+的熒光染色劑的羅丹明衍生物，適用于對活體的細胞、組織、器官的非損傷微檢測。
背景技術(shù)：
鐵是人們最早發(fā)現(xiàn)的微量元素，發(fā)現(xiàn)至今已有兩千多年的歷史。鐵在地球上現(xiàn)存的原核生物和真核生物的生命活動中具有不可替代的功能。植物中鐵的研究可追溯至一個半世紀以前的1843年，Gris發(fā)現(xiàn)生長在石灰性土壤上的葡萄葉片失綠癥與缺鐵有關(guān)。后經(jīng)植物學(xué)家Sachs和Molisch研究，將其確定為植物生長的必需微量元素，同時鐵也是最早發(fā)現(xiàn)的植物必需營養(yǎng)元素。Fe3+在人體中發(fā)揮著重要的功能構(gòu)成機體組織器官的成分；參與血紅蛋白、肌紅蛋白的合成，體內(nèi)α的運輸；參與體內(nèi)某些酶的構(gòu)成，參與呼吸、體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)等。同時，在植物中，鐵作為一種重要的微量元素參與了光合作用、呼吸作用、固氮作用、氮的同化等多種生理生化反應(yīng)。在過去的幾年中，對特定金屬離子有高度選擇性的中性粒子載體的合成與特征的研究已經(jīng)相繼展開，但是對于狗3+的相關(guān)研究還不是很成熟，目前開發(fā)出的一些用于測定濃度相關(guān)的產(chǎn)品(如PVC膜電極，sigma公司)，由于具有一些缺點，如1.對!^3+的專一性差，其他離子的干擾過大；2.所必須的測試條件大都偏酸性(如 ρΗ3. 0-4.0)，均不在正常細胞ρΗ范圍之內(nèi)，所以不適合于活體細胞的實時定量研究；3.靈敏度低，主要表現(xiàn)在兩方面，一方面是反應(yīng)穩(wěn)定所需要的時間過長(Ih左右)，而應(yīng)用于活細胞實時定量研究的感應(yīng)劑，其反應(yīng)穩(wěn)定時間應(yīng)該盡量短，另一方面，這些產(chǎn)品所測的濃度范圍不大，尤其是不能直接應(yīng)用于含鐵量很少的活細胞。所以目前世界上還沒有一種可以很好的應(yīng)用于活細胞實時定量測定狗3+的產(chǎn)品，本發(fā)明則在很大程度上解決了以上三個難題。將由本發(fā)明化合物制備的熒光染料制劑(電極感應(yīng)劑)裝備在非損傷微測系統(tǒng)中，即可檢測特定鐵金屬離子的濃度和進出細胞的速度，這也一直是細胞電生理研究者的追求。非損傷微測技術(shù)(Non-InvasiveMicro-Test Technology, NMT)是一項具有世界尖端水平的特異離子/分子檢測技術(shù)，主要是在電腦自動控制下，利用選擇性微電極，在不接觸被測樣品的情況下獲得進出樣品的各種離子/分子濃度(μΜ級)、流速(10-12moleS. S-1, cm-2)及其三維運動方向的信息。被測樣品可以是非生命物體，如金屬；也可以是生物活體，如細胞器、單個或多個細胞、組織甚至器官。測量不僅方便、快捷、三維和實時，而且對被測對象不會產(chǎn)生任何傷害。近幾年，各種離子的Lix (Liquid Ion Exchanger，液體離子交換劑)的開發(fā)和利用極大地促進了非損傷微測系統(tǒng)在生物和化學(xué)等領(lǐng)域的利用，為生物研究者提供了一個全新的技術(shù)和思路。羅丹明(Iihodamine)是一種生物熒光染色劑，由三苯甲烷衍生得到，可用于生物染色，目前羅丹明衍生物(Miodamine derivatives)有羅丹明6G、羅丹明123、羅丹明B，其中羅丹明123可用于對許多種細胞進行染色，包括植物細胞和細菌，廣泛用作檢測線粒體膜電位，也常用于細胞凋亡檢測；羅丹明BO^hodamine B)又稱玫瑰紅B，具有鮮桃紅色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是，提供一種通式為I的化合物，
權(quán)利要求
1. 一種通式為I的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于其中R為CH3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其特征在于其與!^3+螯合后的最大激發(fā)光波長為 560. Onm，在激發(fā)光下發(fā)出最大發(fā)射波長為579. Onm的特征熒光。
4.權(quán)利要求1所述化合物的制備方法，是以羅丹明B和乙二胺反應(yīng)生成的中間體 (E)-3，，6，_雙(二乙氨基)-2-(4-氧代戊-2-烯-2-基氨基)乙基)螺[異吲哚啉_1， 9’ -氧雜蒽]-3-酮為原料，在催化劑作用下與乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯縮合來制備，其特征在于，所述催化劑為硝酸鈰銨。
5.一種!^3+熒光染料制劑，其特征在于，含有權(quán)利要求1所述化合物和Tris-HCl緩沖液，所述緩沖液PH為5. 0-6. 5，優(yōu)選為5. 5-6. 0，更優(yōu)選pH為5. 5或6. 0，所述緩沖液中化合物濃度為 10_、ol/L-10_6mol/L，優(yōu)選 ΙθΛιοΙ/L 或 10_6mol/L。
6.權(quán)利要求5所述!^3+熒光染料制劑的應(yīng)用，其特征在于，將其用于非損傷微測設(shè)備或其操作中，檢測1 3+流的流速和/或流向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述!^3+熒光染料制劑的應(yīng)用，其特征在于所述!^3+熒光染料制劑為非損傷微測系統(tǒng)提供1 3+選擇性，用于下列步驟的一種或多種1)非損傷微測系統(tǒng)狗3+選擇性微探頭的制備；2)Fe3+待測樣品和/或其溶液環(huán)境的預(yù)處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述!^e3+熒光染料制劑的應(yīng)用，其特征在于，所述!^3+待測樣品為在溶液環(huán)境中的生物樣品，所述生物樣品為活體微生物、細胞、組織或器官。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述!^3+熒光染料制劑的應(yīng)用，通過在一定強度的激發(fā)光下測量發(fā)射光強度，并根據(jù)發(fā)射光強度和狗3+濃度的標準曲線得出!^3+濃度，通過非損傷微測設(shè)備計算得出i^e3+流的流速和/或流向。
10.一種非損傷微測設(shè)備的1 3+選擇性微探頭，所述微探頭由探針體、Fe3+選擇性探針填充試劑、光纖熒光傳感器構(gòu)成，其特征在于，所述狗3+選擇性探針填充試劑含有權(quán)利要求 1所述的化合物或權(quán)利要求5所述的!^3+熒光染料制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通式為I的羅丹明衍生物，其制備方法和對Fe3+進行測定的應(yīng)用。本發(fā)明化合物是以羅丹明B和乙二胺反應(yīng)生成的中間體為原料在硝酸鈰銨的催化作用下與乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯縮合來制備。本發(fā)明通過對該化合物抗混合離子干擾的鐵離子特異性檢測分析，和適應(yīng)活體細胞條件的測定分析，獲得結(jié)果為本發(fā)明化合物對鐵離子的專一性很強，抗其他陽性離子的能力很強，活體細胞適應(yīng)性很強如鐵離子濃度的靈敏度為1x10-6、反應(yīng)穩(wěn)定時間為20分鐘、和Tris-HCl緩沖溶液的pH為5.5或6.0。本發(fā)明化合物可以用來在非損傷微測系統(tǒng)中做鐵離子的感應(yīng)劑，測定Fe3+濃度、流速及其運動方向。
文檔編號G01N21/64GK102516254SQ20111033261
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者何日才, 劉博文, 劉雪靜, 印莉萍, 張馳, 曾程初, 李輝, 趙偉忠, 郭長彬 申請人:北京工業(yè)大學(xué), 首都師范大學(xué)