[發明專利]一類含硒氟硼染料熒光探針及其在ClO-檢測上的應用

有效

• 申請號: 201210273941.3
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103571458A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 韓克利;王炳帥;李鵬;于法標;孫小飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00;C12Q1/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一類用于檢測ClO^-的熒光探針，具體的說，在ClO^-存在下熒光強度或波長產生變化，在還原性物質如半胱氨酸、還原型谷胱甘肽、金屬硫蛋白等存在下熒光強度或波長又恢復原來狀態的熒光探針。

背景技術

活性氧(Reactive?Oxygen?Species,ROS),就是比起普通的氧分子,它們有著更高的氧化還原活性。活性氧是生物過程和病理過程所必須的。當感染和發炎時，噬菌白細胞，包括嗜中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞都會產生活性氧以殺死病菌和病原體。因此，活性氧對于人體具有十分重要的意義。次氯酸是一種高活性的ROS，與其他的活性氧和活性氮(reactive?nitrogen?species，RNS),不同，次氯酸在日常生活中廣泛用作消毒劑、抗菌劑和漂白劑。在人體內，它是在由嗜中性粒細胞分泌的綠過氧化酶（MPO）的催化下，由雙氧水和氯離子生成的。內生的次氯酸根離子是生命所必須的，具有重要的抗菌性能且能抵抗微生物入侵，在人體的免疫系統中扮演著重要的角色。但人體中過量的次氯酸會導致組織損傷和誘發多種疾病，如：動脈硬化、癌癥、心血管疾病、風濕性關節炎等。這些可能是因為生理條件下，次氯酸可以與DNA、RNA、脂肪酸、膽固醇和蛋白等生物分子發生反應。但是，次氯酸在這些疾病中的準確作用機理還沒被研究透徹，由次氯酸引起的細胞死亡機理，細胞抵抗、適應次氯酸的機理仍然是未知的。在研究次氯酸根離子的生理功能和有害影響方面，研究人員已經開展了許多工作，并且提出了許多靈敏度高、選擇性好的分析方法。雖然已經報道了許多用于檢測次氯酸的分析方法如電分析、電位測定、分光光度法、化學發光法，但熒光探針技術由于可以減少對細胞損傷、可在活細胞中進行較高時間和空間分辨的可視化分析，成為一種有應用前景的分析方法。因此，為了更好地揭示次氯酸在生物系統中的作用，發展方便、靈敏的、特異的次氯酸熒光探針是迫切需要的。

一個具有應用前景的熒光探針應具有作用前后熒光變化明顯、對目標分子響應快、選擇性好、可用于實時可逆檢測等優點。Dan?Yang等公開了一類用于檢測次氯酸的熒光探針HKOCl-1（結構見圖1，Dan?Yang?et.al,Organic?Letters,2008,10,2171），與次氯酸作用后,通過對苯二酚氧化成對苯二醌引起探針熒光增強，從而檢測次氯酸的存在。最近，Tetsuo?Nagano等公開了一種檢測次氯酸的熒光探針MMSiR（結構見圖1，Tetsuo?Nagano?et.al,J.Am.Chem.Soc.,2011,133,5680），通過羅丹名染料氧化前后的開閉環原理檢測次氯酸根。以上探針雖對次氯酸有較好的選擇行，但都是單一波長熒光增強型探針，受外部環境的干擾較強；而且不具有可逆性，不能用于次氯酸的實時檢測，使其應用前景受到了很大的限制。實時可逆檢測，對深入研究ClO^-在生物體內的產生、輸送及累積等過程的動力學機理，進一步了解ClO^-的生理和毒理作用具有重要意義。比率檢測由于可建立內標，從而大大降低外部條件的干擾。因此，開發具有高選擇性，可用于生物體系中次氯酸實時可逆檢測、比率檢測的熒光探針具有重要意義。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供了一類可用于選擇性檢測細胞內次氯酸的可逆熒光探針，此類探針可以選擇性地與次氯酸作用，作用后熒光強度或波長發生改變，在還原性物質如半胱氨酸、還原型谷胱甘肽、金屬硫蛋白等存在下熒光又可以恢復到原先狀態。

為了實現本發明的上述目的，本發明采用如下技術方案：本發明采用氟硼熒染料（BODIPY）作為熒光母體，在染料母體上引入有機硒醚結構作為與次氯酸反應的活性中心，以實現選擇性地檢測次氯酸；利用有機硒醚被氧化后形成的有機硒氧化物容易被生物體系中的還原性小分子如半胱氨酸、還原型谷胱甘肽、金屬硫蛋白等還原為有機硒醚的性質，實現探針分子的可逆性；并同時利用有機硒醚氧化前后電子性質的變化及其對整個化合物熒光性質的影響調變探針分子的熒光性質。

所述的熒光探針的通式為：

一類氟硼染料熒光探針，其特征在于所述的熒光探針具有下列結構通式I：

通式I中：