N-壬基吖啶橙的合成与光谱性质

冯志明，伍 斌，冯振南

（1.湖南师范大学化学化工学院，湖南 长沙 410081；2. 海南医学院，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，已广泛应用于细胞染色、核酸定量和肿瘤细胞标记等领域[1-4]。N-壬基吖啶橙是一种线粒体膜电位荧光探针（λex=494nm，λem=519nm），在活体细胞中用作线粒体荧光探针，用于线粒体定位研究[5-6]。N-壬基吖啶橙的高纯品主要依赖进口，价格昂贵。

本文以吖啶橙为原料，通过氮壬基化，合成了N-壬基吖啶橙。低温滴加和混合溶剂提高了吖啶橙N烷基化产物的收率[6]。该工艺原料易得，反应温和，副产物少，收率高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

pHS-25型酸度计，UV-2450型紫外可见分光光度计，F-7000荧光分光光度计，Avance 500型核磁共振仪。所用试剂均为AR级。

1.2 N-壬基吖啶橙的合成

吖啶橙（0.1052g，0.4mmol）溶于 20mL苯与甲苯的混合溶剂（1∶4）中，45℃下滴加碘代壬烷（4mmol），搅拌回流反应12h。趁热过滤，粗品用乙醇/丙酮溶液重结晶，得褐色N-烷基吖啶橙碘化物。

图1 N-壬基吖啶橙的合成路线Fig.1 Synthetic scheme of N-nonylacridine

2 结果与讨论

2.1 N-烷基吖啶橙的合成

制备得到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谱

准确配制 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型紫外可见分光光度计测定N-壬基吖啶橙的吸收光谱，结果见图2。

图2 N-壬基吖啶橙在甲醇中的吸收光谱图Fig.2 Absorption spectra of n-nonylacridine orange in methanol

由图2可知，低浓度的吖啶橙-N-烷基产物在496nm有很强的紫外吸收峰。随着浓度升高，最高吸收峰会有轻微的蓝移，且在470nm左右伴随出现一个较弱的特征吸收峰，这可能与浓度增加而形成二聚体或者多聚体有关。

2.3 N-壬基吖啶橙的荧光光谱

准确配制5μmol·L-1的N-壬基吖啶橙碘化物甲醇溶液，采用F-7000荧光光谱仪，用496 nm的光激发，甲醇为溶剂，5μmol·L-1样品溶液在pH=2～12的PBS缓冲溶液中的荧光光谱见图3。当pH＜7.45时，荧光强度随pH值的增大逐渐增强；pH＞7.45时，荧光强度随pH值的增大反而减弱；pH=7.45时，荧光强度最大。结果表明，该类化合物的荧光强度受酸碱度的影响较大，中性条件下的荧光强度基本稳定。

图3 不同pH下N-壬基吖啶橙的荧光光谱Fig.3 Fluorescence spectra of N-nonylacridine orange at different pH

3 结论

通过吖啶橙N的壬基化合成N-壬基吖啶橙碘化物的工艺原料易得，反应温和，收率高，适宜于小规模生产。

N-壬基吖啶橙在496nm处有强的特征吸收峰。随着浓度升高，最高吸收峰会有轻微的蓝移，且在470nm左右伴随出现一个较弱的特征吸收峰，可能与浓度增加而形成二聚体或者多聚体有关。N-壬基吖啶橙的荧光发射在pH=7.45达最大值，其它pH环境下的荧光强度略有降低，但荧光强度基本稳定。N-壬基吖啶橙基本保持了母体优异的荧光特性。