[發明專利]基于氟硼吡咯結構的硫化氫熒光探針及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201610185694.X
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107236537A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 古險峰;趙春常;張麗麗
• 申請（專利權）人: 復旦大學;華東理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F5/02;G01N21/64
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙)31268
• 代理人: 吳桂琴

技術領域:

本發明屬于生物檢測領域,涉及基于氟硼吡咯結構的硫化氫熒光探針及其制備方法和用途。

背景技術:

據報道，1996年,Abe和Kimura研究發現硫化氫(H₂S)在機體內的神經調節過程中發揮著非常重要的作用,這一研究引起各國的研究者對硫化氫的廣泛關注,自此人們對硫化氫的各方面的生理功能展開了研究，使人們對于硫化氫的認識不再局限于其為具有臭雞蛋氣味的有毒氣體。目前的研究表明硫化氫廣泛存在于機體的各組織器官中,內源性的硫化氫主要來源于以L型半胱氨酸或高半胱氨酸為底物的酶催化反應過程,所涉及的酶包括cystathionineβ-synthase(CBS,EC4.2.1.22)、cystathionineγ-lyase(CSE,EC 4.4.1.1)、3-mercaptopyruvate sulphurtransferase(3-MST,EC2.8.1.2)以及CAT cysteine lyase(CL,EC4.4.1.10)。研究表明，在生理濃度范圍內,硫化氫對心血管,神經,消化等系統都具有一定的保護及調控作用,此外它還可以調節胰島素的釋放,并具有一定的抗炎和抗癌的功能；因此,硫化氫目前已被公認為是繼一氧化氮和一氧化碳之后被發現的第三個氣體信號分子。

近年來,有關硫化氫生理功能,作用機制以及相關藥物的研究引起了生物醫藥領域的廣泛關注；然而,缺乏快速準確的硫化氫檢測方法一直是阻礙硫化氫相關研究的瓶頸之一。雖然目前文獻上報道了多種硫化氫的檢測方法,其中包括比色法,電化學方法,氣相色譜法以及硫化物沉淀法等,但這些方法均具有比較復雜的樣品前處理過程,難以實現對活細胞及活體內硫化氫的實時監控及示蹤,而且其靈敏度及選擇性仍有待進一步考證。因此,研究和發展具有高靈敏度,好的選擇性和生物兼容性,并且對機體內的硫化氫具有動態示蹤作用的檢測技術及分析方法是硫化氫相關研究領域中的前沿課題之一,也是闡明硫化氫生理功能及相關藥物研究的前提基礎。

基于現有技術的現狀，本申請的發明人擬依據熒光檢測技術具有靈敏度高, 方便快捷等優點，以及可作為理想的檢測方法用于硫化氫分子的示蹤及檢測的基礎，提供基于氟硼吡咯結構的硫化氫熒光探針及其制備方法和用途。

發明內容:

本發明的一個目的是針對現有技術存在的缺陷，提供一種可通過比值法檢測硫化氫的熒光探針,該探針是一種基于新的反應機理檢測硫化氫的亞砜類熒光探針；其本身的發射波長在540nm,在檢測硫化氫過程中,硫化氫可引起探針在713nm的熒光增強,同時514nm的熒光減弱,從而實現通過比值法對硫化氫的檢測。

本發明所述的探針由基于下述結構通式(1)的氟硼吡咯衍生物制成，

其中R₁,R₂,R₄,及R₆選自氫,甲基,乙基,R₃,R₅選自甲基,乙基；

本發明的又一個目的是提供一中可通過熒光淬滅機制檢測硫化氫的熒光探針,該熒光探針是一種基于新的反應機理檢測硫化氫的亞砜熒光探針；該探針本身的發射波長在568nm,在檢測硫化氫過程中,硫化氫可引起探針568nm的熒光減弱,從而實現通過熒光淬滅機制對硫化氫的檢測；

所述的通過熒光淬滅機制檢測硫化氫的熒光探針由基于通式(2)結構的氟硼吡咯衍生物制成，

其中R₁,R₄,及R₆選自氫,甲基,乙基,R₃,R₅及R₇選自甲基,乙基。

本發明提供了所述通式(1)和(2)化合物的制備方法,其合成方程式是：

所述制備方法包括以下步驟:

1)在干燥的三氯氧磷逐滴緩慢滴加入干燥的DMF，加入化合物A,室溫反應4h。向其中緩慢滴加過量的飽和碳酸鈉溶液，所得混合溶液加適量去離子水洗滌3次，合并的有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾,減壓蒸餾旋干溶劑，得到紅色固體混合物；粗產品用硅膠柱色譜分離，得產物B；