[發明專利]一種可區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的熒光探針及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 201611078072.3
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106588912B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 林偉英;何隆薇;楊雪玲;徐凱欣
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C07D417/14
• 分類號: C07D417/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 徐明雙

本發明公開了一種可區分檢測Cys/Hcy、GSH和H₂S的熒光探針及其制備方法和應用，該探針的分子式為：C₃₈H₂₈IN₅O₅S，其結構式如下所示：本發明探針合成簡單，并且產率較高；實現了水溶液中Cys/Hcy、GSH和H₂S的區分檢測；本發明實現了活細胞水平中Cys/Hcy、GSH和H₂S的區分檢測。

技術領域

本發明涉及一種基于多信號模式區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的熒光探針及其制備方法、應用，屬于分析化學技術領域。

背景技術

活性硫物質(RSS)，包括小分子生物硫醇(Thiols)和氣體分子硫化氫(H₂S)，是人體內起著重要生理作用的一類生物活性分子。半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)是最常見的三種小分子生物硫醇，然而，它們有著截然不同的生物和藥理作用，同時相互之間又存在著密切的聯系。Cys是乙酰輔酶、牛磺酸和GSH的前體，同時還能與鐵離子形成硫鐵絡合物，但是異常水平的Cys通常會引起生長緩慢、嗜睡、肝功能損傷、肥胖等疾病。過高濃度的Hcy則可能誘導心血管病和阿爾茨海默氏癥，在血漿中Hcy的總濃度還與某些先天性疾病和老年認知障礙有關。GSH是細胞中濃度最大的非蛋白硫醇(1-10mM)，以還原型(GSH)和氧化型(GSSG)兩種形式存在。它參與了眾多生理活動，例如氧化還原反應、異物代謝、信號傳導與基因調控等，在細胞生長和維持細胞氧化還原平衡上起著關鍵作用。GSH還是一種抗氧化劑，可以保護巰基蛋白和酶免遭氧化，維持活性。然而，濃度異常的GSH往往與癌癥、阿爾茨海默氏癥和心血管等疾病有關。H₂S是繼一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后被發現的第三種內源性信號氣體分子，在心血管和神經系統中承擔著重要的生理調節作用，例如調節血管張力、心肌收縮、神經傳導和胰島素分泌等。若細胞中H₂S濃度發生異常，可能會引起高血壓、阿爾茨海默氏癥、胃粘膜損傷和肝硬化等疾病。因此，發展能區分識別硫醇(Cys/Hcy/GSH)和硫化氫(H₂S)的熒光探針對研究生命體系中硫醇之間及硫醇與H₂S的生理聯系和它們的生理功能意義重大，也有助于探索與Cys/Hcy/GSH和H₂S相關疾病的發生發展機制以及研發治療相關疾病的藥物。

近年來，由于小分子有機熒光探針具有高選擇性、高靈敏度、操作方便、無創性檢測等優點，從而受到了包括生命科學、醫學、藥理學、分析化學等各個領域的廣泛關注。特別是在分析檢測生物樣品中，熒光探針更能體現出其優勢。熒光探針能對生物樣品中目標分子進行非侵入性成像檢測，可以實時觀察到熒光探針識別目標分子前后的光學信號變化，并且能將這些信號轉化為具體的圖片信息。目前，雖然報道了大量的Cys/Hcy、GSH和H₂S熒光探針，但它們還無法同時將Cys/Hcy、GSH和H₂S區分檢測開來。所以，發明能同時、快速區分檢測Cys/Hcy、GSH和H₂S的易觀查信號變化的熒光探針是非常有必要的。

發明內容

本發明通過分子設計，合成出了一種區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的熒光探針，簡稱HMN，其是基于多信號模式區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的；本發明還進一步提供了該探針HMN的制備方法和應用。

本發明采用以下技術方案：

一種可區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的熒光探針，該探針的分子式為：C₃₈H₂₈IN₅O₅S，其結構式如下所示：

上述的可區分檢測半胱氨酸/高半胱氨酸、谷胱甘肽和硫化氫的熒光探針的制備方法，它包括以下步驟：