馮志明,伍 斌,馮振南
(1.湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410081;2. 海南醫(yī)學(xué)院,海南 ???570102)
吖啶橙衍生物具有重要的生物活性和良好的理化性能,已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞染色、核酸定量和腫瘤細(xì)胞標(biāo)記等領(lǐng)域[1-4]。N-壬基吖啶橙是一種線粒體膜電位熒光探針(λex=494nm,λem=519nm),在活體細(xì)胞中用作線粒體熒光探針,用于線粒體定位研究[5-6]。N-壬基吖啶橙的高純品主要依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴。
本文以吖啶橙為原料,通過氮壬基化,合成了N-壬基吖啶橙。低溫滴加和混合溶劑提高了吖啶橙N烷基化產(chǎn)物的收率[6]。該工藝原料易得,反應(yīng)溫和,副產(chǎn)物少,收率高。
pHS-25型酸度計(jì),UV-2450型紫外可見分光光度計(jì),F(xiàn)-7000熒光分光光度計(jì),Avance 500型核磁共振儀。所用試劑均為AR級(jí)。
吖啶橙(0.1052g,0.4mmol)溶于 20mL苯與甲苯的混合溶劑(1∶4)中,45℃下滴加碘代壬烷(4mmol),攪拌回流反應(yīng)12h。趁熱過濾,粗品用乙醇/丙酮溶液重結(jié)晶,得褐色N-烷基吖啶橙碘化物。
圖1 N-壬基吖啶橙的合成路線Fig.1 Synthetic scheme of N-nonylacridine
制備得到N-烷基吖啶橙碘化物0.08 g,收率 42.2%。1HNMR (DMSO,500 MHz):δ 8.84(s,1H),7.96(d, 2H),7.31(d,2H),6.68(s,2H),4.73(s,2H),3.29(s,12H),2.50(s,2H),1.88(s,2H),1.87(s,2H),1.26(s,6H),0.85(s,3H)。
準(zhǔn)確配制 5、10、20、50μmol·L-1的 N-壬基吖啶橙碘化物的甲醇溶液,采用UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定N-壬基吖啶橙的吸收光譜,結(jié)果見圖2。
圖2 N-壬基吖啶橙在甲醇中的吸收光譜圖Fig.2 Absorption spectra of n-nonylacridine orange in methanol
由圖2可知,低濃度的吖啶橙-N-烷基產(chǎn)物在496nm有很強(qiáng)的紫外吸收峰。隨著濃度升高,最高吸收峰會(huì)有輕微的藍(lán)移,且在470nm左右伴隨出現(xiàn)一個(gè)較弱的特征吸收峰,這可能與濃度增加而形成二聚體或者多聚體有關(guān)。
準(zhǔn)確配制5μmol·L-1的N-壬基吖啶橙碘化物甲醇溶液,采用F-7000熒光光譜儀,用496 nm的光激發(fā),甲醇為溶劑,5μmol·L-1樣品溶液在pH=2~12的PBS緩沖溶液中的熒光光譜見圖3。當(dāng)pH<7.45時(shí),熒光強(qiáng)度隨pH值的增大逐漸增強(qiáng);pH>7.45時(shí),熒光強(qiáng)度隨pH值的增大反而減弱;pH=7.45時(shí),熒光強(qiáng)度最大。結(jié)果表明,該類化合物的熒光強(qiáng)度受酸堿度的影響較大,中性條件下的熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定。
圖3 不同pH下N-壬基吖啶橙的熒光光譜Fig.3 Fluorescence spectra of N-nonylacridine orange at different pH
通過吖啶橙N的壬基化合成N-壬基吖啶橙碘化物的工藝原料易得,反應(yīng)溫和,收率高,適宜于小規(guī)模生產(chǎn)。
N-壬基吖啶橙在496nm處有強(qiáng)的特征吸收峰。隨著濃度升高,最高吸收峰會(huì)有輕微的藍(lán)移,且在470nm左右伴隨出現(xiàn)一個(gè)較弱的特征吸收峰,可能與濃度增加而形成二聚體或者多聚體有關(guān)。N-壬基吖啶橙的熒光發(fā)射在pH=7.45達(dá)最大值,其它pH環(huán)境下的熒光強(qiáng)度略有降低,但熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定。N-壬基吖啶橙基本保持了母體優(yōu)異的熒光特性。