N-壬基吖啶橙的合成與光譜性質(zhì)

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 長沙 410081；2. 海南醫(yī)學(xué)院，海南 海口 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。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

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。

1.2 N-壬基吖啶橙的合成

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

2 結(jié)果與討論

2.1 N-烷基吖啶橙的合成

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)。

2.2 N-壬基吖啶橙的吸收光譜

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)。

2.3 N-壬基吖啶橙的熒光光譜

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

3 結(jié)論

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。