[發明專利]一種近紅外磷光銥配合物的合成及其熒光檢測成像應用

有效

• 申請號: 201510542243.2
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105223171B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 吳勇權;吳任苗;曾冠杰;范小林;李勛
• 申請（專利權）人: 贛南師范大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/33
• 代理公司: 贛州智府晟澤知識產權代理事務所(普通合伙)36128
• 代理人: 鄒圣姬

技術領域

本發明屬于氨基酸檢測領域，更具體地，本發明涉及一種磷光銥配合物的合成及其用于含巰基的半胱氨酸和高半胱氨酸的檢測，該種磷光銥配合物具有檢測半胱氨酸和高半胱氨酸的有益效果。

背景技術

半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)是含巰基的氨基酸，屬于人體中的硫醇，能夠平衡生物體內的氧化還原反應，體內半胱氨酸和高半胱氨酸的含量與人體身體健康狀況緊密相關。研究表明，半胱氨酸含量高低會影響人體生長速度，造成水腫、肝損傷等疾病。高半胱氨酸在新陳代謝和內穩態過程中扮演非常重要的角色。Hcy與人類的心血管疾病、進行性老年癡呆癥有直接關聯，血清內高半胱氨酸的高水平是心血管疾病的風險因子，因此發展Cys和Hcy的檢測方法具有重要意義。常見檢測硫醇的方法有色譜法和電化學法等，雖然這些方法能很好地檢測出硫醇的存在，但這些方法在存在一定的局限性，如設備成本高、操作復雜、耗時長等。因此，需要發展一種簡單、實時可視化的檢測方法用于硫醇的檢測。

熒光成像檢測是一種價格低廉的靈敏非侵入式可視化檢測技術，熒光成像手段具有監測靈敏、成像迅速和可同時觀測多分子事件等優點。另外，熒光探針的豐富促進了熒光成像技術的發展，目前熒光染料大概分為以下幾類：(1)有機熒光染料；(2)磷光金屬配合物；(3)半導體量子點；(4)熒光蛋白等。其中，磷光銥配合物與傳統的熒光染料相比具有優異的磷光物理性質，如具有Stokes位移大、發光效率高、光穩定性好、發光顏色可調、發光壽命長等優點。磷光銥配合物具有較長的發光壽命，通過時間分辨技術可以有效地消除自發熒光的影響。基于以上的優點，已經發展了銥配合物的熒光探針用于半胱氨酸和高半胱氨酸的熒光檢測，但是目前磷光銥配合物用于半胱氨酸和高半胱氨酸的檢測限于體外離體檢測和細胞層次的熒光檢測成像，而未實現小動物活體熒光成像檢測，主要困難在于以下方面：(1)多數的配合物熒光探針的激發光位于紫外區域，而位于紫外區域的激發光在活體熒光成像上存在組織穿透深度不夠、對活體組織有光損傷的缺點；(2)配合物熒光探針的發光量子效率低，不能很好地實現活體熒光成像的應用。所以，本發明針對以上的困難，通過設計與合成近紅外磷光發射的銥配合物的熒光探針，發展了該探針用于細胞和活體層次上的半胱氨酸和高半胱氨酸的熒光成像檢測。

發明內容

本發明提供了一種磷光銥配合物的合成，該配合物具有醛基結構，可以用于檢測半胱氨酸或高半胱氨酸，而且配合物的發射光譜位于近紅外區域，具有光損傷小、組織穿透性強的特點，可用于細胞和活體的熒光成像。

1.本發明提供的一種磷光銥配合物化學式為[Ir(CHO-btiq)₂(bpy)][PF₆]，結構式如式1所示

2.本發明還提供了該配合物的合成方法，合成步驟如下：

a)稱取2-4mmol的2-氯喹啉-3-甲醛和2-4mmol的苯并噻吩-2-硼酸于100mL圓底燒瓶中，加入3摩爾當量碳酸鉀，加入40-50mL體積比V/V＝1：1的四氫呋喃和水混合溶劑，最后加入8％摩爾當量的四(三苯基磷)鈀，在氮氣保護氣氛中70℃加熱回流24至48小時。反應結束后，用二氯甲烷萃取，水相用二氯甲烷萃取三次，合并有機相，用無水硫酸鈉干燥過夜，柱層析分離，得到結構式如式II的配體。

b)稱取1-2mmol的配體II，0.5-1mmol的三水合氯化銥于50mL圓底燒瓶中，加入20-30mL體積比V/V＝3：1的乙二醇乙醚和水混合溶劑，在氮氣氣氛中110℃加熱回流24至48小時。反應得到紅褐色沉淀，減壓抽濾，用水和乙醇洗滌3次，得到如式III的二氯橋銥配合物。

c)稱取0.2-0.5mmol的二氯橋配合物，0.4-1.0mmol的1,10-鄰菲羅啉于50mL圓底燒瓶中，加入24-30mL體積比V/V＝1：2的甲醇和二氯甲烷混合溶劑，在氮氣氣氛中50℃加熱回流5-10小時，向反應體系中加入5-10摩爾當量六氟磷酸鉀，室溫下攪拌2至4小時，減壓抽濾收集濾液，進行柱層析分離，得到結構式I的銥配合物[Ir(CHO-btiq)₂(bpy)][PF₆]。

3.本發明還提供該磷光銥配合物在檢測半胱氨酸和高半胱氨酸中的應用，在所述的應用中：

a)用體積比V/V＝4:1的乙腈和水混合溶劑將該磷光銥配合物配制成10-20μM的稀溶液；

b)配制1-2mmol的半胱氨酸或高半胱氨酸水溶液；