CN117603158A - 一种d-荧光素以及d-荧光素钾盐的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体公开了一种D‑荧光素以及D‑荧光素钾盐的制备方法。所述的D‑荧光素的制备方法,以2‑氰基‑6羟基苯并噻唑以及D‑半胱氨酸盐酸盐水合物为原料进行反应制备得到,所述的反应在水溶性有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行反应制备得到。本发明提供了一种全新的D‑荧光素的制备方法;该发明以2‑氰基‑6羟基苯并噻唑以及D‑半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应制备D‑荧光素;采用该方法制备得到的D‑荧光素,其实际得率在80%以上;相比与以2‑氰基‑6羟基苯并噻唑以及D‑半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在中国发明专利CN102532053A所述的非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应制备得到的D‑荧光素,可以显著提高D‑荧光素的实际得率。
Description
技术领域
本发明涉及化合物制备技术领域,具体涉及一种D-荧光素以及D-荧光素钾盐的制备方法。
背景技术
D-荧光素是荧光素酶的常用底物,应用生物技术领域,尤其是体内活体成像技术。中国发明专利CN102532053 A公开了一种高纯度D-荧光素的制备和纯化方法;该方法首先将2-氰基-6羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐水合物在具有一定极性的非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应制备D-荧光素粗产品,然后再经萃取等纯化步骤得到高纯度D-荧光素。通过该方法虽然能够得到纯度可达90%以上的D-荧光素;但是采用该方法制备得到的D-荧光素的实际得率只有54.6%~79.33%(见其说明书第75段表5中记载),实际得率并未突破80%;有待进一步提高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题,本发明提供了一种D-荧光素的制备方法。
一种D-荧光素的制备方法,以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料进行反应制备得到,所述的反应在水溶性有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行反应制备得到。
优选地,所述的水溶性有机溶剂为甲醇。
发明人在大量的实验中惊奇的发现,在本发明以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料制备D-荧光素的过程中;反应溶剂的组成对于D-荧光素的实际得率有着重要的影响。发明人在研究中发现,以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,其相比于在中国发明专利CN102532053 A所述的非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应,可以显著提高D-荧光素的实际得率。
进一步优选地,所述的混合溶剂由甲醇和水组成;其中,甲醇和水的体积比为2~3:1。
优选地,2-氰基-6羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐水合物的重量比为1:1~1.6。
最优选地,2-氰基-6羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐水合物的重量比为1:1.05。
优选地,以2-氰基-6羟基苯并噻唑的计量基准,混合溶剂与2-氰基-6羟基苯并噻唑的用量比为30~50mL:1g。
优选地,以2-氰基-6羟基苯并噻唑的计量基准,混合溶剂与2-氰基-6羟基苯并噻唑的用量比为36mL:1g。
优选地,在混合溶剂中还加入乙腈;所述的混合溶剂由甲醇、乙腈和水组成。
优选地,甲醇、乙腈和水的体积比为2~3:1~2:1。
最优选地,甲醇、乙腈和水的体积比为2:1:1。
发明人在进一步研究中惊奇的发现,以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在由甲醇、乙腈和水组成混合溶剂中进行反应,其相比于在中由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,可以进一步显著提高D-荧光素的实际得率。
优选地,所述的D-荧光素的制备方法,具体包含如下步骤:将2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物加入到由水溶性有机溶剂与水组成的混合溶剂中搅拌均匀,接着通入氮气,再加入碳酸钾进行反应;反应结束后除去有机溶剂,接着加入水搅拌均匀后调节pH值至2~3,接着用乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;将乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
如无特别说明,本发明中所述的D-半胱氨酸盐酸盐水合物是指D-半胱氨酸盐酸盐单水合物。
本发明还提供了一种D-荧光素钾盐的制备方法,其包含上述D-荧光素的制备方法,进一步还包括如下步骤:
取D-荧光素溶于溶剂中,接着加入KOH溶液进行反应,取产物即得所述的D-荧光素钾盐。
本发明以D-荧光素为原料与KOH进行反应可以在本发明常规的反应条件下进行。
有益效果:本发明提供了一种全新的D-荧光素的制备方法;该发明以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应制备D-荧光素;采用该方法制备得到的D-荧光素,其实际得率在80%以上;相比与以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在中国发明专利CN102532053 A所述的非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应制备得到的D-荧光素,可以显著提高D-荧光素的实际得率。
此外,由于本发明以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料制备得到的D-荧光素具有较高的得率;因此,在其基础上可以通过常规方法进一步制备得到D-荧光素钾盐;可以保证以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为起始原料制备D-荧光素钾盐同样具有较高的得率。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明,但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL由甲醇和水组成的混合溶剂中搅拌均匀;其中,混合溶剂中甲醇和水的体积比为2:1;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
实施例2D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL由甲醇、乙腈和水组成的混合溶剂中搅拌均匀;其中,混合溶剂中甲醇、乙腈和水的体积比为2:1:1;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
实施例2与实施例1的区别在于,步骤(1)中反应所采用的溶剂不同;实施例2采用由甲醇、乙腈和水组成的混合溶剂;而实施例1则是采用由甲醇和水组成的混合溶剂。
对比例1D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL二氯甲烷中搅拌均匀;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
对比例1与实施例1的区别在于,步骤(1)中反应所采用的溶剂不同;对比例1采用溶剂是非水溶性有机溶剂二氯甲烷;而实施例1则是采用由甲醇和水组成的混合溶剂。
对比例2D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL甲醇中搅拌均匀;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
对比例1与实施例1的区别在于,步骤(1)中反应所采用的溶剂不同;对比例2采用溶剂是甲醇;而实施例1则是采用由甲醇和水组成的混合溶剂。
对比例3D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL由甲醇、二甲基亚砜和水组成的混合溶剂中搅拌均匀;其中,混合溶剂中甲醇、二甲基亚砜和水的体积比为2:1:1;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
对比例3与实施例2的区别在于,步骤(1)中反应所采用的溶剂不同;对比例3相比于实施例1在混合溶剂中加入二甲基亚砜,采用由甲醇、二甲基亚砜和水组成的混合溶剂;而实施例2相比于实施例1在混合溶剂中加入乙腈,采用由甲醇、乙腈和水组成的混合溶剂。
对比例4D-荧光素的制备方法
(1)将2-氰基-6羟基苯并噻唑1g以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物1.05g加入到36mL由甲醇、丙酮和水组成的混合溶剂中搅拌均匀;其中,混合溶剂中甲醇、丙酮和水的体积比为2:1:1;
(2)接着通入氮气,再加入0.8g碳酸钾在室温下进行反应30min;
(3)反应结束后除去有机溶剂,接着加入100mL的水搅拌均匀后用1M的盐酸调节pH值至3,再接着用100mL的乙酸乙酯萃取得乙酸乙酯萃取液;重复萃取4次,合并4次萃取后的乙酸乙酯萃取液浓缩干燥后得固体,即所述的D-荧光素。
对比例4与实施例2的区别在于,步骤(1)中反应所采用的溶剂不同;对比例4相比于实施例1在混合溶剂中加入丙酮,采用由甲醇、丙酮和水组成的混合溶剂;而实施例2相比于实施例1在混合溶剂中加入乙腈,采用由甲醇、乙腈和水组成的混合溶剂。
实施例1~2以及对比例1~4所述的制备方法制备得到的D-荧光素的实际产率结果见表1。
表1.各方法制备得到的D-荧光素的实际产率
D-荧光素的实际产率 | |
实施例1D-荧光素的制备方法 | 82.8% |
实施例2D-荧光素的制备方法 | 93.1% |
对比例1D-荧光素的制备方法 | 70.7% |
对比例2D-荧光素的制备方法 | 54.5% |
对比例3D-荧光素的制备方法 | 74.3% |
对比例4D-荧光素的制备方法 | 80.1% |
从表1数据中可以看出,采用实施例1D-荧光素的制备方法制备得到的D-荧光素,其D-荧光素的实际产率达到了82.8%;显著高于对比例1D-荧光素的制备方法;这说明:在本发明以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料制备D-荧光素的过程中;反应溶剂的组成对于D-荧光素的实际得率有着重要的影响。上述实验结果表明,以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,其相比于在非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应,可以显著提高D-荧光素的实际得率。
从表1数据中可以看出,采用对比例2D-荧光素的制备方法制备得到的D-荧光素,其D-荧光素的实际产率仅仅为54.5;大幅低于对比例1D-荧光素的制备方法。这说明:在本发明以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料制备D-荧光素的过程中;反应溶剂的组成对于D-荧光素的实际得率有着重要的影响。以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料仅仅在水溶性有机溶剂甲醇中进行反应,其相比于在非水溶性有机溶剂(二氯甲烷)中进行反应,并不能提高D-荧光素的实际得率;只有在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,才可以显著提高D-荧光素的实际得率。
从表1数据中可以看出,采用实施例2D-荧光素的制备方法制备得到的D-荧光素,其D-荧光素的实际产率达到了93.1%,进一步显著高于实施例1D-荧光素的制备方法;这说明:在混合溶剂中加入乙腈,将2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物在由甲醇、乙腈和水组成混合溶剂中进行反应,其相比于在由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,可以进一步显著提高D-荧光素的实际得率。
从表1数据中可以看出,采用对比例3和4D-荧光素的制备方法制备得到的D-荧光素,其D-荧光素的实际产率与实施例1相比,并未得到提高;这说明:
在混合溶剂中只有进一步加入乙腈,只有将2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物在由甲醇、乙腈和水组成混合溶剂中进行反应,其相比于在中由甲醇和水组成混合溶剂中进行反应,才可以进一步显著提高D-荧光素的实际得率;然而,在混合溶剂中进一步加入其它有机溶剂,并不能进一步显著提高D-荧光素的实际得率。
Claims (10)
1.一种D-荧光素的制备方法,以2-氰基-6羟基苯并噻唑以及D-半胱氨酸盐酸盐水合物为原料进行反应制备得到,其特征在于,所述的反应在水溶性有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行反应制备得到。
2.根据权利要求1所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,所述的水溶性有机溶剂为甲醇。
3.根据权利要求2所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,所述的混合溶剂由甲醇和水组成;其中,甲醇和水的体积比为2~3:1。
4.根据权利要求1所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,2-氰基-6羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐水合物的重量比为1:1~1.6。
5.根据权利要求1所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,2-氰基-6羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐水合物的重量比为1:1.05。
6.根据权利要求1所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,以2-氰基-6羟基苯并噻唑的计量基准,混合溶剂与2-氰基-6羟基苯并噻唑的用量比为30~50mL:1g。
7.根据权利要求1所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,以2-氰基-6羟基苯并噻唑的计量基准,混合溶剂与2-氰基-6羟基苯并噻唑的用量比为36mL:1g。
8.根据权利要求3所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,在混合溶剂中还加入乙腈;所述的混合溶剂由甲醇、乙腈和水组成。
9.根据权利要求8所述的D-荧光素的制备方法,其特征在于,甲醇、乙腈和水的体积比为2~3:1~2:1;
最优选地,甲醇、乙腈和水的体积比为2:1:1。
10.一种D-荧光素钾盐的制备方法,其特征在于,包含权利要求1~9任一项所述的D-荧光素的制备方法,进一步还包括如下步骤:
取D-荧光素溶于溶剂中,接着加入KOH溶液进行反应,取产物即得所述的D-荧光素钾盐。
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