一种香豆素类荧光探针分子的合成研究

陈梦桥，段文杰（上虞新和成生物化工有限公司，浙江　上虞　312369）

一种香豆素类荧光探针分子的合成研究

陈梦桥，段文杰
（上虞新和成生物化工有限公司，浙江上虞312369）

香豆素类化合物在自然界广泛存在，因其具有抗肿瘤、抗病毒、抗凝结、抗抑郁、降血糖等多种生物活性及荧光特性，一直以来是药物开发和荧光探针设计的研究热点。重点介绍了7-氨基-4甲基-香豆素类荧光探针的合成方法进行试验验证。

香豆素；合成；荧光探针

香豆素是广泛存在于自然界中的一系列具有芳香味天然杂环化合物，天然的香豆素类化合物存在形式较多，除了以单分子或者与糖结合成苷类存在外，也有部分以低级聚合物的形式存在，该类化合物具有比较高的生物活性和医药经济价值。在肿瘤治疗、部分特征病毒控制以及血液指标控制等方面有较为广泛的应用，而且经过研究表明，其对心理障碍的干预以及抑郁症等的治疗也有促进作用。科学家们已经成功地从多种类型的植物中分离出各种结构的天然香豆素类化合物［1-2］。另一方面科学家们在研究过程中发现，香豆素类化合物在可见光下基本为无色或浅黄色结晶，但在紫外光下可见蓝色荧光，尤其是在7-位导入羟基后，荧光增强，如继续在8-位引入羟基，则可能会失去荧光效应。通过机理分析得知该类型荧光团属于苯并吡喃酮型结构，其本身并没有荧光效果，但是如果在相应的位置引入特征基团，形成较为稳定的共轭体系，便可以使得该物质获得较强的荧光性质［3］，可制作荧光增白剂、激光染料及荧光探针等一系列光学材料［4-5］。但是，由于天然提取的香豆素类化合物疏水性较差，在脂类溶剂中较难溶解，难以透过脂类性质的生物膜，导致其应用受到限制。因此，开发脂溶性和疏水性提高的香豆素衍生物［6-7］，是扩展该类型化合物应用范围的一种重要途径，而且也具有较高的医药和经济价值。具有7-氨基取代的香豆素类化合物是一类重要的荧光物质，因其较易与肽链末端的羧基缩合生成酰胺键，生成多肽—香豆素的荧光底物［8］，对一些特征氨基酸具有明显的指向特征，在免疫检测、多肽合成上有重要用途。本文旨在介绍一种香豆素类荧光探针—7-氨基-4-甲基-香豆素的合成方法。

1　7-氨基-4-甲基香豆素的合成

取3-氨基苯酚10.000 g（91.7 mmol）加入到500 mL圆底烧瓶中，再加入250 mL无水乙醚当反应溶剂，室温下搅拌，边搅拌边慢慢滴加氯甲酸乙酯10.142 g（93.4 mmol），加入氯甲酸乙酯时，立即有白色沉淀生成，继续反应3 h，抽滤，弃去沉淀，将滤液的溶剂乙醚旋干［9］，得到白色固体产物8.999 g（49.7 mmol），产率为54%。

取约1.5倍物质的量的乙酰乙酸乙酯9.725 g （74.8 mmol）和第一步产物于250 mL圆底烧瓶中，加入90 mL 70%H2SO4中，于室温下搅拌反应4 h，得到亮黄色的澄清油状液体，将此油状液体倒入约400 mL的冰水中，并搅拌，马上析出略带黄色的白色晶体。抽滤，将滤出的固体用无水乙醇重结晶［10］，得到略带黄色的白色针状固体7.802 g （33.2 mmol），产率为66.8%。

再将第二步反应产物加入250 mL圆底烧瓶中，往烧杯中加入40 mL冰乙酸，再混入40 mL浓硫酸，混匀后加入烧杯中，加热回流6 h，得到黄色油状液体，再将油状液体倒入约400 mL冰水中，放置3 h，有黄色固体析出，再用50%NaOH溶液调至弱碱性，继续冷却。抽滤，加水洗涤。将得到的黄色固体用乙醇重结晶，真空干燥箱烘干［10］，得到2.562 g（14.6 mmol），产率为44.1%。

2　香豆素类荧光探针的合成

取7-氨基-4-甲基香豆素100 mg（0.57 mmol）和顺丁烯二酸酐73 mg（0.74 mmol）加入50 mL圆底烧瓶中，加入20 mL CHCl3当反应溶剂，加热回流24 h。冷却后析出固体，抽滤，烘干。将此固体加入25 mL的圆底烧瓶中，再加入5 mL乙酸酐，40 mg乙酸钠，加热至100℃回流3 h，冷却静置24 h，有固体析出，抽滤，水洗［11］。真空干燥箱烘干，得白色固体产物86 mg（0.34 mmol），产率为59%。

3　结语

近年来荧光分子作为探针在生命科学、环境科学、材料科学、信息科学等领域的广泛的应用，也在一定程度上使得香豆素类衍生物的研究成为了一个新的热点，尤其是其更多的生物活性被认识和发现。通过合成具有灵敏性、选择性、实时性的荧光探针分子来研究人类生命过程，利用荧光探针的特征效应，精确分析人体内各种营养物质及重要氨基酸或多肽分子的含量，从而为疾病预防及治疗奠定基础，提升人类的生活质量又增加了一条新的路径。

［1］刘秀娟，厉连斌，王歌云．香豆素-3-羧酸及其酯的合成研究［J］．化学试剂，2007，29（1）：43-45．

［2］张韶瑜，孟林，高文远，等．香豆素类化合物生物学活性研究进展［J］．中国中药杂志，2005，30（6）：410-414．

［3］陈康裕．新型香豆素类荧光化合物和荧光探针的合成及其性质研究［D］．西安：西北大学，2010．

［4］郑伟华，王辉，杜阳吉，等．荧光香豆素衍生物的合成及其光电性能研究［J］．化学研究与应用，2009，21（8）：1176-1180．

［5］祁刚．溴甲基取代的香豆素的合成［J］．安徽化工，2006，32（2）：32．

［6］刘晓峰，孙媛媛，徐伯兴，等．高效灭鼠杀它仗的合成［J］.精细化工，2000，17（1）：39-44．

［7］陈康裕．新型香豆素类荧光化合物和荧光探针的合成及其性质研究［D］．西安：西北大学，2010．

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Synthesis of a Coumarin Fluorescent Probe Molecule

CHEN Meng-qiao，DUAN Wen-jie
（Zhejiang NHU Co.，Ltd.，Shangyu，Zhejiang 312369，China）

Coumarin compounds widely exist in nature.It has been the hotspot in the field of drug development and fluorescent probe design because of its biological activity and fluorescence characteristics. This paper focused on the synthesis method of 7-amino-4 methyl-fluorescent probe.

coumarins；synthesis；fluorescence probe

1006-4184（2016）8-0012-02

2016-05-04

陈梦桥（1986-），男，湖北武穴人，工程师，工程硕士在读，从事化学合成研究工作。E-mail：c.mengqiao@cnhu.com。