[發明專利]一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，制備方法及其在選擇性識別焦磷酸鹽中的應用

有效

• 申請號: 201710937514.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107843578B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 何廣杰;楊林林;倪天軍;王慶志;千新來;樊愛英;王松軍;李靜;劉晨曦
• 申請（專利權）人: 新鄉醫學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，制備方法及其在選擇性識別焦磷酸鹽中的應用，屬于熒光探針及焦磷酸鹽的熒光檢測技術領域。本發明的技術方案要點為：一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，香豆素銅離子配合物的結構式為：。本發明還具體公開了該基于香豆素銅離子配合物的熒光探針的制備方法及其在選擇性識別焦磷酸鹽中的應用。本發明通過熒光光譜的選擇性和競爭性實驗表明該熒光探針對PPi具有很好的特異性識別效果。

技術領域

本發明屬于熒光探針及焦磷酸鹽的熒光檢測技術領域，具體涉及一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，制備方法及其在選擇性識別焦磷酸鹽中的應用。

背景技術

陰離子在化學、生物、環境和工業等領域發揮著非常重要的作用。近年來，檢測陰離子的探針的設計合成得到越來越多的關注，成為現在超分子化學的主要任務之一。陰離子，如ATP、ADP、AMP和各種二腺苷聚磷酸鹽作為信號物質，在細胞外發揮著重要角色。選擇性地識別基于腺嘌呤的核苷酸（ATP、ADP 和AMP）被認為是非常重要的，因為它們與細胞功能如能量和電子轉移、DNA合成和細胞信號傳導等密切相關。在所有的生物陰離子中，核苷聚磷酸鹽如ATP在不同的細胞環境中發揮著關鍵作用。在生物體中，它作為各種細胞功能的普遍存在的能量來源，在很多的酶促反應過程中控制代謝過程。選擇性地檢測焦磷酸鹽（PPi）是生物和化學過程的一個重要研究課題。PPi是生物學上一個重要的指標，因為它是三磷酸腺苷（ATP）在細胞條件下的水解產物。此外，PPi釋放量的檢測正在作為一個實時檢測DNA的測序方法。它除了是骨骼和牙齒的結構組成部分，在能量存儲和信號轉導方面也具有生理學相關性。在各種生物環境中，焦磷酸鹽濃度的差異也可以用于監測或診斷許多疾病。例如，焦磷酸鈣脫水患者（CPPD）晶體和軟骨鈣質沉著病已被證明有一個高水平的PPi滑液。近來，細胞內PPi水平已成為癌癥研究的一個重要指標。因此，近年來檢測陰離子如PPi的選擇性探針如熒光探針得到了廣泛的重視。

陰離子選擇性探針已經被得到廣泛的研究。在所有的這些探針中，熒光探針具有很多優點，如高的熒光量子產率、高的靈敏度和效率、成本低、易于檢測和應用廣泛等。基于熒光變化來設計的探針因其簡便快速、檢測限低等優點，得到迅速發展。迄今為止，很少有報道熒光探針在真正的水溶液中實現對PPi的檢測，僅僅有幾個熒光探針在水溶液中對PPi的選擇性高于Pi和ATP。所以，在水溶液中選擇性地檢測陰離子PPi是一個重要的研究熱點。在所有檢測PPi的不同方法中，熒光檢測對于分析不同的生物現象是一個不可缺少的技術。PPi探針可能依賴于氫鍵結合、靜電相互作用或者是配位鍵（或是這些的組合）來選擇性地結合陰離子。金屬離子配合物被認為是在水溶液中對PPi識別理想的方法。其中，雙核金屬配合物對PPi有很高的親和能力。

香豆素類熒光團有較高的熒光強度，并且溶解性好，易于制備，摩爾吸光系數較大，熒光量子產率較高，因此香豆素類染料常被用作發色基團來合成高效的熒光探針。香豆素分子易于衍生和修飾，而且激發波長在可見光區，這些特點使其成為了熒光探針設計和合成中優秀的候選熒光團。近年來檢測PPi的光學探針的研究發展極為迅速，所報道的探針在生理條件下大多有著較好的分析性能，并且探針信號變化受環境因素（如pH值、溫度和極性等）的影響較小，從而為生物樣品中PPi的測定和細胞成像研究提供了重要的物質基礎。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，制備方法及其在選擇性識別焦磷酸鹽中的應用。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，其特征在于香豆素銅離子配合物的結構式為：

。

本發明所述的基于香豆素銅離子配合物的熒光探針的制備方法，其特征在于具體過程為：以香豆酸琥珀酰亞胺活性酯和二(2-吡啶甲基)胺（DPA）為原料合成香豆素衍生物1，該香豆素衍生物1與銅離子絡合制得香豆素-DPA-銅離子(II)配合物即基于香豆素銅離子配合物的熒光探針，其中香豆素衍生物1合成過程中的反應方程式為：