[發(fā)明專利]檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710823552.6
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107652234A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜慧娥;楊林杰;李俊煒;劉漢斌;李志健;杜飛;孟卿君;楊保宏
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: C07D221/14
• 分類號: C07D221/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬離子檢測的熒光探針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針，本發(fā)明還涉及該熒光探針的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

銅是生物體中基本的微量元素之一，作為人體中含量處于第三位的過渡金屬離子，在生物進程中扮演重要的角色。在不同的生理過程如線粒體的呼吸、鐵的吸收及大量酶的氧化還原過程(包括超氧化歧化酶和酪氨酸酶等)中作為催化輔助因子起著重要作用。Cu(Ⅱ)在體內(nèi)的適量存在有益于維持機體的正常工作，但是過量的Cu(Ⅱ)對人體會產(chǎn)生毒性，引起胃腸道功能紊亂和神經(jīng)性疾病，如Wilson's和Alzheimer's綜合征。美國環(huán)境保護局(EPA)規(guī)定飲用水中Cu(Ⅱ)的最高含量為20μM。綜上，檢測Cu(Ⅱ)具有非常重要的意義。

熒光分析法與傳統(tǒng)的原子吸收光譜、等離子體光發(fā)射譜、高效液相色譜等檢測方法相比，其方便、快捷、成本低廉，通常還具有較高的靈敏度和選擇性。利用熒光分析法發(fā)展的熒光探針，設(shè)計合成簡單、成本低廉、具有較高的靈敏度和選擇性。熒光探針是一種分子器件，其大小多為分子級別尺寸。當(dāng)它與被分析物相互作用時會給出一些實時信號，如熒光的增強、猝滅或者遷移(發(fā)射波長的移動)等，故具有方便實用的優(yōu)勢。

雙光子熒光探針利用低能量、長波長的雙光子激發(fā)，應(yīng)用于生物體系檢測時，比單光子光激發(fā)對生物組織的損傷小、穿透深度深、避免面背景光的干擾，所以其性能優(yōu)于單光子熒光探針。1,8-萘酰亞胺吸收波長和熒光發(fā)射波長都在“紫外-可見”光區(qū)，stocks位移大，量子產(chǎn)率高，具有良好的雙光子熒光性質(zhì)，以1,8-萘酰亞胺為熒光團可以制備性質(zhì)優(yōu)異的雙光子熒光探針。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針，通過分子遴選合適的熒光探針結(jié)構(gòu)，得到高選擇性、高靈敏度、溶酶體靶向性雙光子熒光成像檢測Cu(Ⅱ)的熒光探針。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針，其結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明所采用的第二個技術(shù)方案是，檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1，將4-溴-1,8-萘酐、N-(2-氨基乙基)嗎啉以物質(zhì)的量比為1:1的加入到圓底燒瓶A中，然后再向加入圓底燒瓶A中加入乙醇，將圓底燒瓶A置于油浴中，用磁力攪拌器將圓底燒瓶A中的溶液攪拌回流2小時，將反應(yīng)體系趁熱抽濾得到化合物A，化合物A的結(jié)構(gòu)式如下：

步驟2，將步驟1所得的化合物A與羥乙基哌嗪以物質(zhì)的量比為1:1的比例加入圓底燒瓶B中，然后再向圓底燒瓶B中加入乙二醇甲醚直至化合物A完全溶解，將圓底燒瓶B置于油浴中，并用磁力攪拌器對圓底燒瓶中的溶液進行攪拌回流24小時，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，通過減壓蒸餾除去體系中的乙二醇甲醚，得溶液A；

步驟3，用體積比為100～10:1的二氯甲烷和甲醇的組成的淋洗劑對步驟2所得的溶液A進行柱層分離，即得。

本發(fā)明的特點還在于，

其中步驟1中的油浴溫度為80℃。

其中步驟2中的油浴溫度為125℃。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供的基于萘酰亞胺的用于檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針(Probe 1)對Cu(Ⅱ)有高靈敏、高選擇性的熒光開關(guān)型(Off-On)的選擇性識別，而且產(chǎn)生的熒光強度與Cu(Ⅱ)的濃度在5μM到30μM范圍內(nèi)時呈良好的線性關(guān)系，即該探針在此范圍內(nèi)能很好的定量檢測Cu(Ⅱ)；此外，Probe 1能夠穿透細胞膜進入細胞中，靶向性的雙光子熒光成像檢測溶酶體中Cu(Ⅱ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針的激發(fā)和發(fā)射光譜圖；

圖2是本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針對于不同金屬離子的選擇性識別的熒光光譜圖；

圖3是本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針和該探針在不同金屬離子存在時在紫外燈激發(fā)下的效果圖；

圖4是向本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針中滴加不同濃度Cu(Ⅱ)時的熒光光譜圖；

圖5是向本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針中滴加不同濃度Cu(Ⅱ)時530nm處熒光強度與Cu(Ⅱ)濃度的關(guān)系曲線圖；

圖6為Cu(Ⅱ)濃度在5-30μM的范圍內(nèi)時，本發(fā)明檢測Cu(Ⅱ)的雙光子熒光探針在530nm處熒光強度與Cu(Ⅱ)的濃度的線性擬合關(guān)系圖；