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一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及其荧光传感薄膜的制备和应用

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及其荧光传感薄膜的制备和应用

IPC分类号 : C07J43/00,C09K11/06,G01N21/64

申请号
CN201610497821.X
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日:
  • 公开号:
  • 公开日: 2018-06-29
  • 主分类号: C07J43/00
  • 专利权人: 陕西师范大学

专利摘要

本发明公开了一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及其荧光传感薄膜的制备和应用,属于荧光化合物制备技术领域。该荧光化合物中含有胆固醇片段和苝酐单元,胆固醇片段具有刚性骨架、多手性中心及强的范德华作用等优点,苝酐具有高的荧光量子产率,良好的光化学稳定性和强的π‑π堆积作用,这些构筑单元使制备得到的荧光化合物同时具有超分子特性和极为丰富的组装行为。本发明制备的传感薄膜微观形貌可控,且光化学稳定性好,灵敏度高,并可重复使用。对实现肺癌病人的早期诊断有重要意义。

权利要求

1.一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物,其特征在于,该荧光化合物的结构式如下:

式中,R为

n=1、2或3。

2.权利要求1所述的一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制备化合物1

在氩气保护下,在丙酸中加入1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下搅拌均匀,然后向溶液中加入化合物R’,升温至120~160℃,回流反应10~48小时,冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后洗涤滤饼,干燥后进行柱色谱分离,得到化合物1;

其中,化合物R’的结构式为:

化合物1的结构式为:

2)制备化合物2

在氩气保护下,将化合物1与4-氨基苯硼酸加入四氢呋喃中,室温下充分搅拌均匀,然后加入催化量的四(三苯基膦)钯以及碳酸钾溶液,升温至60~80℃,回流反应10~48小时,冷却至室温后,真空旋转蒸发去除溶剂,然后萃取收集有机相,干燥后旋转蒸发除去溶液,得到化合物2;

3)制备对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物

在氩气保护及冰浴下,将化合物2和碳酸钾加入到四氢呋喃中,搅拌均匀,加入胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24~48小时,反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后萃取收集有机相,干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后经柱色谱分离提纯,制得对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物。

3.根据权利要求2所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,步骤1)中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R’及丙酸的摩尔比为1:(3.2~4.2):(120~160)。

4.根据权利要求2所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,步骤1)中,柱色谱分离是采用石油醚:乙酸乙酯体积比=(20~100):1的淋洗液进行洗脱分离。

5.根据权利要求2所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,步骤2)中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃、碳酸钾溶液的摩尔比为1:(3.5~4.6):(150~220):19;所用碳酸钾溶液的浓度为1mol/L。

6.根据权利要求2所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,步骤3)中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、四氢呋喃、碳酸钾的物质的量之比为1:(3~4):(150~180):14.37。

7.根据权利要求2所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,其特征在于,步骤3)中,柱色谱分离是采用二氯甲烷:甲醇体积比=(50~100):1的淋洗液进行洗脱分离。

8.采用权利要求1所述的对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物制备荧光传感薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物溶于三氯甲烷中,并加热使其充分溶解;

2)向1)中所述溶液中,按三氯甲烷:正丙醇=1:10的体积比加入正丙醇,制得终浓度为1×10-5mol/L的溶液,将该溶液旋涂于玻璃基体表面,静置3~12h,制得荧光传感薄膜。

9.根据权利要求8所述的制备荧光传感薄膜的方法,其特征在于,所述玻璃基体在使用前经洁净、活化处理,具体操作为:

将玻璃板裁成4cm×0.5cm大小,浸没在新配制的铬酸溶液中2~3天,取出后用二次水冲洗干净,吹干后将其浸没在质量分数为98%H2SO4和质量分数为30%H2O2按3:1的体积比配成的混合溶液中,将该混合溶液加热至80~100℃,活化1~2小时,自然冷却至室温,冷却后用二次水冲洗,吹干,制得洁净、活化的玻璃基体。

10.权利要求8或9制得的荧光传感薄膜在制备荧光传感器件中的应用。

说明书

技术领域

本发明属于荧光化合物的制备及其传感薄膜制备技术领域,具体涉及一类对苯胺、邻甲苯胺等芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及荧光传感薄膜的制备和应用。

背景技术

肺癌是常见癌症,致死率很高,研究发现其早期诊断对于肺癌治疗极为关键。然而,现有技术无法满足,其早期诊断只能依靠定期的健康检查。在研究中发现,肺癌患者,包括早期患者的呼气中常常含有较健康人更高水平的苯胺、邻甲苯胺等芳胺气体,该两类芳胺气体也是公认的肺癌标识物。除此之外,苯胺、邻甲苯胺等芳胺类有机胺同时也大量存在于废水、汽车尾气以及工业废料中,严重影响人类的健康发展。因此,发展可靠、高灵敏气相芳胺检测材料和方法对于肺癌早期诊断以及环境监测方面都具有十分重要的意义。

目前,芳胺气相检测方法主要包括色谱法、光度法等。然而,这些方法往往存在样品预处理复杂、仪器设备也比较昂贵,难以实现实时在线测量等问题。因此,近年来化学传感器的研制受到了极大的关注,这主要是由于:1)此类传感器检测灵敏度高、选择性好;2)可检测对象丰富。包括金属离子、阴离子、中性分子等在内几乎所有化学物质都可经由荧光方法测定。与液相传感器相比较,将荧光报告基团固定到固体基片表面所得到的薄膜荧光传感具有可重复使用、易于器件化等优点。因此,针对芳胺的气相检测,发展高性能荧光薄膜传感器具有特别的意义。虽然芳胺检测越来越受到人们的关注,但是在目前所报道的传感体系中,灵敏度、选择性均很难满足实际检测的需要。因此亟待研制高选择性、高灵敏度芳胺传感材料,以实现对肺癌的早期诊断。

发明内容

本发明的目的在于提供一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及其荧光传感薄膜的制备和应用,该荧光化合物的制备方法操作简单、稳定性好,经该荧光化合物制得的荧光薄膜在监测时具有灵敏度高、响应速度快、回复性好等优点,能够有效应用于对苯胺、邻甲苯胺等芳胺气体的快速灵敏检测。

本发明是通过以下技术方案来实现:

本发明公开了一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物,该荧光化合物的结构式如下:

式中,R为

n=1、2或3。

本发明还公开了一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)制备化合物1

在氩气保护下,在丙酸中加入1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下搅拌均匀,然后向溶液中加入化合物R’,升温至120~160℃,回流反应10~48小时,冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后洗涤滤饼,干燥后进行柱色谱分离,得到化合物1;

其中,化合物R’的结构式为:

化合物1的结构式为:

2)制备化合物2

在氩气保护下,将化合物1与4-氨基苯硼酸加入四氢呋喃中,室温下充分搅拌均匀,然后加入催化量的四(三苯基膦)钯以及碳酸钾溶液,升温至60~80℃,回流反应10~48小时,冷却至室温后,真空旋转蒸发去除溶剂,然后萃取收集有机相,干燥后旋转蒸发除去溶液,得到化合物2;

3)制备对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物

在氩气保护及冰浴下,将化合物2和碳酸钾加入到四氢呋喃中,搅拌均匀,加入胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24~48小时,反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后萃取收集有机相,干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后经柱色谱分离提纯,制得对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物。

步骤1)中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R’及丙酸的摩尔比为1:(3.2~4.2):(120~160)。

步骤1)中,柱色谱分离是采用石油醚:乙酸乙酯体积比=(20~100):1的淋洗液进行洗脱分离。

步骤2)中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃、碳酸钾溶液的摩尔比为1:(3.5~4.6):(150~220):19;所用碳酸钾溶液的浓度为1mol/L。

步骤3)中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、四氢呋喃、碳酸钾的物质的量之比为1:(3~4):(150~180):14.37。

步骤3)中,柱色谱分离是采用二氯甲烷:甲醇体积比=(50~100):1的淋洗液进行洗脱分离。

本发明还公开了采用上述对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物制备荧光传感薄膜的方法,包括以下步骤:

1)将对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物溶于三氯甲烷中,并加热使其充分溶解;

2)向1)中所述溶液中,按三氯甲烷:正丙醇=1:10的体积比加入正丙醇,制得终浓度为1×10-5mol/L的溶液,将该溶液旋涂于玻璃基体表面,静置3~12h,制得荧光传感薄膜。

所述玻璃基体在使用前经洁净、活化处理,具体操作为:

将玻璃板裁成4cm×0.5cm大小,浸没在新配制的铬酸溶液中2~3天,取出后用二次水冲洗干净,吹干后将其浸没在质量分数为98%H2SO4和质量分数为30%H2O2按3:1的体积比配成的混合溶液中,将该混合溶液加热至80~100℃,活化1~2小时,自然冷却至室温,冷却后用二次水冲洗,吹干,制得洁净、活化的玻璃基体。

本发明还公开了上述制得的荧光传感薄膜在制备荧光传感器件中的应用。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明公开了一类对芳胺类(如苯胺类、邻甲苯胺类等)肺癌标识物有传感功能的荧光化合物,该荧光化合物中以具有较高量子产率的苝酐作为传感单元,但是由于苝酐平面之间强的π-π堆积作用使得苝酐在有机溶剂中溶解性不好,这就限制了其在很多方面的应用。为改善其溶解性,本发明在更具挑战性的苝酐湾位引入修饰基团胆固醇,并且与常用的柔性连接臂不同的是本发明以苯环为连接臂,使得目标化合物具有一定刚性,同时多氢键结合位点的引入也能够赋予该分子更加丰富的组装行为。如同预期的一样,实验发现,本发明得到的目标化合物在常见有机溶剂中确实具有比较好的溶解性,从而极大地拓展了可供组装的介质选择范围。本发明制备的传感薄膜微观形貌可根据需要进行调控,且薄膜光化学稳定性好,对苯胺、邻甲苯胺等芳胺类肺癌标识物表现出很好的传感性能,有可能在肺癌的早期诊断方面获得应用。

本发明还公开了对苯胺和邻甲苯胺有传感功能的荧光化合物的制备方法,该方法操作简单,原料易得,稳定性好,反应可控,环境友好,适合于批量生产。

本发明还公开了采用上述荧光化合物制备荧光传感薄膜的方法,将苯环为连接臂、胆固醇修饰的苝酰亚胺衍生物涂覆于玻璃基片表面,制得具有相应速度快并且可逆的荧光传感薄膜,该传感薄膜荧光量子产率高,光化学稳定好,且具有纤维状的微观形貌,较大的比表面积和具有微孔的纤维结构有利于苯胺和邻甲苯胺的捕获与吸附,因此对苯胺气体的检测灵敏度较高,有望在实现肺癌的早期诊断方面获得潜在应用。

附图说明

图1为本发明制备的荧光传感薄膜和溶液中的激发-发射光谱图;

图2为本发明制备的荧光传感薄膜的微观结构图;

图3为本发明制备的荧光传感薄膜在苯胺蒸汽不同浓度下的荧光发射图;

图4位本发明制备的荧光传感薄膜的回复性图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明公开的一类对苯胺、邻甲苯胺等芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物,通过以下步骤制得:

1)制备化合物1

在氩气保护下,在丙酸中加入1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入化合物R’,升温至140℃,回流反应10~48小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后再进行柱色谱分离,制备得到红色固体化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R’、丙酸的物质的量之比为1:(3.2-4.2):(120-160)。其反应方程式如下:

R为

2)制备化合物2

在氩气保护下,将化合物1与4-氨基苯硼酸加入四氢呋喃中,室温下充分搅

拌30分钟,然后加入催化量的四(三苯基膦)钯以及碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10~48小时。冷却至室温后,真空旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。

其中化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃、碳酸钾溶液的物质的量之比为1:(3.5-4.6):(150-220):19;所述碳酸钾溶液的浓度为1mol/L。其反应方程式如下:

3)制备目标化合物

在氩气保护及冰浴下,将化合物2和碳酸钾固体加入到四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入一定量的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后经柱色谱分离提纯。洗脱剂为二氯甲烷:甲醇=100:1,得到的紫色固体即为目标产物。

其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、四氢呋喃、碳酸钾的物质的量之比为1:(3~4):(150~180):14.37。其反应方程如下:

本发明还公开了用制得的荧光化合物制备荧光传感薄膜的方法,包括以下步骤:

将对目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀得到不同浓度的溶液,取(10μL~20μL)溶液旋涂于干净的玻璃基体表面,室温静置1~3小时,自然干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

经优选,将目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-5mol/L溶液,取10μL溶液旋涂于洁净的、活化的玻璃基体表面,室温静置3小时,自然干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

上述活化玻璃基片的方法是:

将玻璃板裁成4cm×0.5cm大小,浸没在新配置的铬酸溶液中2-3天,取出,用大量二次水冲洗干净,吹干后将其浸没在98%H2SO4(30mL)和30%H2O2(10mL)的混合溶液中,加热洗液至80~100℃,活化1~2小时,自然冷却至室温,冷却后用大量二次水冲洗,吹干备用。

实施例1

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在20mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.2mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R及丙酸的摩尔比为1:4:146;

R为 且n=2。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.14g的4-氨基苯硼酸加入到10mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为N’N-2-乙基己基-1,7-二对氨基苯-苝二酰亚胺,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,N’N-2-乙基己基-1,7-二溴-苝二酰亚胺、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:3.8:200:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.25g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、四氢呋喃和碳酸钾的物质的量之比为1:3.9:150:14.37。

制得的荧光化合物的核磁氢谱数据为:1H NMR(CDCl3/Me4Si,600MHz;):δ(ppm),8.57-8.59(2H,d,perylene),8.13-8.16(2H,br,perylene),7.83-7.86(2H,br,perylene)7.47-7.55(8H,br,-C6H4-),6.70-6.75(2H,s,-NH-),5.42-5.45(2H,t,-C=CH),4.64-4.69(2H,m,-OCH-),4.08-4.17(4H,dr,-CH2-),0.71-2.43(94H,m,chol&CH3(CH2)3CHCH2CH3)。

参见图1,为本实施例得到的荧光化合物及薄膜的激发-发射光谱图,其中Ex(a),Em(a),Em(b),Em(c),分别为荧光化合物在三氯溶液的激发发射光谱,Ex(b),Em(d)分别为荧光薄膜的激发发射光谱。从图中可以看出其薄膜的最大激发波长为300nm,发射波长为710nm,Stokes位移可达410nm。

参见图2,为本实施例得到的化合物制得的荧光薄膜的扫描电镜图,由图中可知,纤维状结构极大地增加了薄膜的表面积,有利于苯胺气体的进入和富集,因此能够实现对苯胺的灵敏、可逆检测。

参见图3,为本实施例得到的化合物制得的薄膜对不同浓度的苯胺的传感图,所测苯胺的浓度为660ppb,3.3ppm,6.6ppm,13.2ppm,26.4ppm,39.6ppm,52.8ppm,66ppm,99ppm.说明该薄膜对苯胺检测有很高的灵敏度。

参见图4,为本实施例得到的化合物制得的荧光薄膜的回复性图。从图中可以看出,该薄膜对苯胺响应速度快,且完全可逆,有利于薄膜的器件化。

实施例2

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在20mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.25mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R、丙酸的物质的量之比为1:4.2:146。

R为 且n=2。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.15g的4-氨基苯硼酸加入到10mL四氢呋喃中搅拌30分钟,然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:3.9:200:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.2g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:3.2:14.37:150。

4)一种对苯胺和邻甲苯胺有传感功能的荧光传感薄膜的制备方法包括以下几个步骤:

将目标产物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-5mol/L溶液,取10μL溶液旋涂于活化的、洁净的玻璃基体表面,室温静置2小时,50℃下真空干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

上述活化玻璃基片的方法是:

将玻璃板裁成4cm×0.5cm大小,浸没在新配置的铬酸溶液中2-3天,取出,用大量二次水冲洗干净,用丙酮淋洗并且吹干后将其浸没在98%H2SO4(30mL)和30%H2O2(10mL)的混合溶液中,加热溶液至80~100℃,活化1~2小时,自然冷却至室温,冷却后用大量二次水冲洗,吹干备用。

实施例3

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在20mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物1、丙酸的物质的量之比为1:3.3:146。

其中,R为 且n=2。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.16g的4-氨基苯硼酸加入到10mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:4.6:200:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.15g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:3:14.37:150。

实施例4

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在22mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.1mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R、丙酸的物质的量之比为1:4:160。

其中,R为 且n=1。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.13g的4-氨基苯硼酸加入到8mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:3.8:160:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.24g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:3.9:14.37:120。

实施例5

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在16mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.1mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R、丙酸的物质的量之比为1:4:120。

其中,R为 且n=1。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.13g的4-氨基苯硼酸加入到11mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:.8:220:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到18mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.24g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:4:14.37:180。

实施例6

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在20mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物1、丙酸的物质的量之比为1:3.3:146。

其中,R为 且n=2

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.16g的4-氨基苯硼酸加入到10mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:4.6:200:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.15g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:3:14.37:150。

实施例7

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在22mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.2mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R、丙酸的物质的量之比为1:4:160。

其中,R为 且n=1;

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.14g的4-氨基苯硼酸加入到8mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:3.8:160:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到15mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.25g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:3.9:14.37:120。

实施例8

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物的制备方法,包括以下步骤:

1)在氩气保护下,在16mL丙酸中加入1g 1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐,室温下充分搅拌30分钟,然后向溶液中快速加入1.2mL的化合物R,升温至140℃,回流反应10小时。冷却至室温后,将反应液倒入水中,抽滤后滤饼用二次水洗涤三次,经充分干燥后所得固体用乙酸乙酯:石油醚=20:1为洗脱剂进行柱色谱分离,制备得到红色固体即为化合物1。

其中,1,7-二溴-3,4,9,10-苝四羧基双酐、化合物R、丙酸的物质的量之比为1:4:120。

其中,R为 且n=1。

2)在氩气保护下,将0.16g化合物1与0.14g的4-氨基苯硼酸加入到11mL四氢呋喃中搅拌30分钟然后加入0.013g催化量的四(三苯基膦)钯以及4mL的1mol/L的碳酸钾溶液,升温至70℃,回流反应10小时。冷却至室温后,真空旋转蒸发旋出四氢呋喃,剩余溶液用二氯甲烷萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液得到深蓝色的固体即为化合物2,该化合物不进行任何处理直接用于下一步反应。其中,化合物1、4-氨基苯硼酸、四氢呋喃和碳酸钾溶液的物质的量之比为1:.8:220:19。

3)在氩气保护及冰浴下,将0.1g化合物2和0.25g碳酸钾固体加入到18mL四氢呋喃中,充分搅拌30分钟加入0.25 8g的胆固醇氯甲酸酯,室温下反应24小时。反应液旋干后用二氯甲烷溶解,然后用30mL的二次水萃取三次,收集有机相,无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶液,干燥后所得固体用二氯甲烷:甲醇=100:1为洗脱剂进行柱色谱分离,得到的紫色固体即为目标产物。其中,化合物2、胆固醇氯甲酸酯、碳酸钾和四氢呋喃的物质的量之比为1:4:14.37:180。

实施例9

将目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-5mol/L溶液,取15μL溶液旋涂于干净的玻璃基体表面,室温静置3小时,自然干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

其它步骤与实施例1相同,制备得到传感薄膜。

实施例10

将目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-5mol/L溶液,取20μL溶液旋涂于干净的玻璃基体表面,室温静置3小时,自然干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

其它步骤与实施例1相同,制备得到传感薄膜。

实施例11

将目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-4mol/L溶液,取10μL溶液旋涂于干净的玻璃基体表面,室温静置3小时,自然干燥12小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

其它步骤与实施例1相同,制备得到传感薄膜。

实施例12

将目标化合物溶于三氯甲烷中,并且加热使其溶解充分,在上述溶液中按1:10的体积比加入正丙醇,混合均匀制备得到1×10-5mol/L溶液,取10μL溶液旋涂于干净的玻璃基体表面,室温静置3小时,自然干燥6小时,取出,制备得到荧光传感薄膜,密封备用。

其它步骤与实施例1相同,制备得到传感薄膜。

采用实施例1中合成的湾位以苯环为连接臂胆固醇修饰的苝酰亚胺衍生物进行了大量的探索实验,发现其制得的薄膜能够实现对苯胺和邻甲苯胺等肺癌标识物的灵敏检测。

本发明的荧光化合物结构中以具有较高量子产率的苝酐作为传感单元,但是由于苝酐平面之间强的π-π堆积作用使得苝酐在有机溶剂中溶解性不好,这就限制了其在很多方面的应用。为改善其溶解性,本发明在苝酐湾位引入修饰基团胆固醇,并且与常用的烷基链连接臂不同的是本发明以苯环为连接臂,使得目标化合物具有一定刚性,同时多氢键结合位点的引入也能够赋予该分子丰富的组装行为。综合以上实验可知,由本发明制备的传感薄膜荧光量子产率高,光化学稳定好,且具有纤维状的微观形貌,较大的比表面积和具有微孔的纤维结构有利于苯胺和邻甲苯胺的捕获与吸附,因此对苯胺气体的检测灵敏度较高,有望在实现肺癌的早期诊断方面获得潜在应用。本发明提供了一种具有良好自组装能力的传感材料,通过可控组装得到具有纳米纤维结构的传感薄膜,从而使其传感性能得到进一步优化。本发明对于肺癌病人的早期诊断具有重要的意义。

一类对芳胺类肺癌标识物有传感功能的荧光化合物及其荧光传感薄膜的制备和应用专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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