專利名稱：具有活體細(xì)胞顯影功能的銅簇合物雙光子吸收材料及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙光子吸收材料及其制備方法，具體地說是一種具有低毒性的活
體組織細(xì)胞顯影功能的銅簇合物雙光子吸收材料及其合成方法。
二背景技術(shù)：
近年來，隨著雙光子吸收材料的發(fā)現(xiàn)，雙光子熒光技術(shù)在應(yīng)用方面有了重大突破。 由于雙光子技術(shù)使用的是長波激發(fā)(近紅外)，具有激發(fā)能量低、波長長，穿透性強(qiáng)、光損傷 小等特點(diǎn)，在醫(yī)療診斷和熒光顯微成像技術(shù)中有誘人的應(yīng)用前景。2004年，0'Halloran(J. Am. Chem. Soc. ， 2004， 126， 712-713)等報(bào)道了以Zn(II)離子為中心的配合物雙光子熒光 顯微技術(shù)在檢測活體組織細(xì)胞中的應(yīng)用，成功解決了單光子誘導(dǎo)熒光對活體組織細(xì)胞存在 輻射損傷的缺點(diǎn)，從而引起了人們對配合物雙光子顯影材料的制備和生物學(xué)應(yīng)用的研究興 趣。 近幾年配合物雙光子材料方面的報(bào)道越來越多，其中有代表性的工作是2006年 Goswami等人報(bào)道一組Zn(II)希夫堿配合物(J. Am. Chem. Soc. ， 2006， 128， 402-403)，以 及近期申請人報(bào)道的硫原子端基配位、三聯(lián)吡啶衍生物作為輔助配基的Zn(II)的配合物 (J.Am. Chem. Soc. ， 2009， 131， 5208-5213)，由于金屬離子的引入增大了配體的雙光子吸收 截面，表現(xiàn)出較好的雙光子行為，可用于活體細(xì)胞顯影。 簇合物中金屬之間的電子傳遞以及與橋基、端基配體的相互協(xié)調(diào)和影B向，與單核 配合物相比，在生命科學(xué)和分子磁性材料研究領(lǐng)域有著更為明確的應(yīng)用前景。
中心離子和配體的性質(zhì)對設(shè)計(jì)功能性簇合物至關(guān)重要。 一價銅離子能帶間隙小， 且有多種激發(fā)態(tài)和多種配位模式，能與吡啶、鹵素、細(xì)胞中的堿基和羧基等配體很好匹配， 實(shí)現(xiàn)熒光增強(qiáng)，且熒光壽命長，是很好的富光材料，銅簇中還存在一個能量較低的三線態(tài)簇 中心激發(fā)態(tài)，能很好的實(shí)現(xiàn)配體到銅離子以及配體間的電荷和能量轉(zhuǎn)移；吡啶能穩(wěn)定d1Q結(jié) 構(gòu)的一價銅離子，且熱穩(wěn)定性好，能滿足化學(xué)材料基本要求；具有D- Ji -A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶 配體具有較大的雙光子吸收截面，在光化學(xué)上常被用作熒光或電化學(xué)傳感器。然而，由于具 有D-Ji-A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶配體空間位阻較大，至今沒有獲得具有大Ji共軛體系的多枝狀
一價銅簇合物。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在為活體組織細(xì)胞熒光顯微成像提供一種含有D- Ji -A共軛的吡啶配體 的雙光子吸收材料，所要解決的技術(shù)問題是克服D-Ji-A共軛結(jié)構(gòu)的空間位阻制備多枝狀 一價銅簇合物。 本發(fā)明所稱的銅簇合物雙光子吸收材料是一種多枝狀一價銅簇合物，有以下化學(xué)
式
式中R選自
o2S 卩 本多枝狀銅簇合物的合成方法有兩步化學(xué)反應(yīng)，即D- -A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶配體 的制備和目標(biāo)產(chǎn)物的合成，包括化學(xué)反應(yīng)、分離、洗滌和干燥，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是所述的 吡啶配體的制備是4-甲基吡啶與4-N， N- 二 R-氨基苯甲醛在叔丁醇和金屬鉀存在條件下 于75 85t:攪拌反應(yīng)1. 5 2. 5小時，反應(yīng)結(jié)束后蒸出叔丁醇，加入二氯甲烷后傾入冰水 混合物中，攪拌、靜置、分層，分出上層水相并用二氯甲烷萃取，萃取的二氯甲烷與下層有機(jī) 相合并，有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉干燥后脫溶得到D- -A共軛的吡啶配體；所述的目標(biāo)產(chǎn)物的 合成是新制的碘化亞銅與吡啶配體在乙腈溶劑中有碘化鉀存在條件下于55 65t:攪拌反 應(yīng)1. 5 2. 5小時，反應(yīng)結(jié)束后過濾，靜置后自母液中分離析出的固體便是目標(biāo)產(chǎn)物，即多 枝狀一價銅簇合物。 本發(fā)明利用新制的碘化亞銅的高活性，與具有D-Ji-A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶配體反應(yīng)， 簡潔高效地制備了具有大n共軛體系的多枝狀一價銅簇合物，并測得其具有較低的生物 毒性和活體組織細(xì)胞雙光子吸收熒光顯影的特性。
4
本發(fā)明具有以下特點(diǎn) 1.本發(fā)明合成的新型銅簇合物是一類具有細(xì)胞顯影的雙光子吸收材料。與其它 材料相比具有較大的雙光子吸收截面，激發(fā)能量低、波長長，穿透性強(qiáng)、光損傷小、低毒等特 點(diǎn)，因此，對細(xì)胞無損傷，可用于活體細(xì)胞檢測，具有明顯的應(yīng)用價值。 2.該類銅簇合物對細(xì)胞核具有高的識別能力，細(xì)胞核被銅簇合物染色后，可清晰
地觀察到細(xì)胞核經(jīng)過不同的細(xì)胞周期，如細(xì)胞分裂前期，中期，后期等等。 3.具有雙光子響應(yīng)的吡啶衍生物種類繁多。依托本發(fā)明的合成方法，變換吡啶衍
生物的種類，可制得一系列在不同波長下響應(yīng)的吡啶類一價銅簇合物雙光子吸收材料。 4.以4-甲基吡啶、苯甲醛衍生物、硝酸銅、抗壞血酸和碘化鉀等常見試劑作原料，
原料易得，成本低。合成步驟簡單，產(chǎn)率高。
四
圖1是R為N， N- 二乙基氨苯基的多枝狀一價銅簇合物X衍射晶體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是R為N， N- 二乙基氨苯基的多枝狀一價銅簇合物對胸腺癌細(xì)胞不同分裂階 段的雙光子熒光顯影圖。
五具體實(shí)施例方式
現(xiàn)以R-CH0為4-N， N- 二乙基氨基苯甲醛為例，非限定實(shí)施例敘述如下 1. D- Ji -A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶配體的制備 合成路線圖如下
<formula>formula see original document page 5</formula> 50mL圓底燒瓶中，加入11. 3mL叔丁醇，0. 78g金屬鉀，反應(yīng)完全后，加入1. 77g 4-N， N-二乙基氨基苯甲醛(R》，0. 975mL4-甲基吡啶，8(TC加熱攪拌2h后，減壓蒸出叔丁 醇，加入200mL 二氯甲烷于反應(yīng)液，再將反應(yīng)液倒入200mL冰水混合物中，攪拌，取下層有機(jī) 相，上層水相分別用50mL 二氯甲烷萃取三次，合并有機(jī)相，倒入無水Na2S04，干燥過夜，蒸出 二氯甲烷，得粗產(chǎn)品，用甲醇重結(jié)晶，得D-Ji-A共軛結(jié)構(gòu)的吡啶配體。
2.多枝狀銅簇合物的合成
合成路線圖如下
<formula>formula see original document page 6</formula> 少許乙腈溶解0.017g(0.01mol)KI后，加入0. 035g(0. 02mol)抗壞血酸，把 0. 024g (0. 0 lmo 1) Cu (N03) 2 H20的乙腈溶液逐滴加到KI的溶液中，攪拌，靜置數(shù)分鐘， Cul沉淀析出，小心倒掉上層澄清液，向沉淀中加入過量KI至沉淀完全溶解；再加入 0. 025g(0.01mol)Ll，6(TC加熱攪拌2h，過濾，母液靜置，數(shù)天后，析出紅棕色單晶。即是R為 4-N， N- 二乙基氨苯基的多枝狀銅簇合物。
權(quán)利要求
一種具有活體細(xì)胞顯影功能的銅簇合物雙光子吸收材料，其特征在于本雙光子吸收材料是有以下化學(xué)通式的多枝狀一價銅簇合物式中R選自FSA00000050800000011.tif,FSA00000050800000012.tif
2.如權(quán)利要求1所述的雙光子吸收材料的合成方法，包括化學(xué)反應(yīng)、分離、洗滌和干 燥，其特征在于所述的化學(xué)反應(yīng)包括吡啶配體制備和目標(biāo)產(chǎn)物的合成，所述的吡啶配體的制備是4-甲基吡啶與4-N， N- 二 R-氨基苯甲醛在叔丁醇和金屬鉀存在條件下于75 85°C 下的反應(yīng)1. 5 2. 5小時，反應(yīng)結(jié)束后蒸出叔丁醇、加入二甲烷后傾入冰水中，攪拌、靜置、 分層，自下層有機(jī)中得到吡啶配體；所述的目標(biāo)產(chǎn)物的合成是吡啶配體與新制的碘化亞銅 在乙腈溶劑中有碘化鉀存在條件下于55 65t:反應(yīng)1. 5 2. 5小時，自靜置的濾液中分離 析出目標(biāo)產(chǎn)物。
全文摘要
一種具有活體細(xì)胞顯影功能的銅簇合物雙光子吸收材料是有以化學(xué)通式為多枝狀一價銅簇合物本材料首先由4-甲基吡啶與4-N，N-二R-氨基苯甲醛制備吡啶配體，由吡啶配體與碘化亞銅合成目標(biāo)產(chǎn)物。
文檔編號C07F1/08GK101787041SQ20101012170
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者吳杰穎, 周虹屏, 張勝義, 楊家祥, 汪徐春, 田玉鵬, 金葆康 申請人:安徽大學(xué)