[發明專利]一種二氧化硫/亞硫酸（氫）鹽的溶酶體靶向熒光探針

有效

• 申請號: 201711362122.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108033911B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 林偉英;趙玉萍;馬燕燕
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C07D221/14
• 分類號: C07D221/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 37218 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 李桂存

本發明提供了一種二氧化硫/亞硫酸（氫）鹽的溶酶體靶向熒光探針，可用于定性或定量檢測溶液、組織或斑馬魚中二氧化硫或衍生物的含量。本發明的二氧化硫的靶向溶酶體熒光探針，合成步驟簡單、原料易得、收率高，適于產業化應用；且識別速度快，抗多種離子、氨基酸、活性氧的干擾，具有較好的特異性。同時可用于檢測細胞及斑馬魚中二氧化硫的變化，對生物病理及相關疾病研究具有潛在應用價值。

技術領域

本發明涉及一種二氧化硫熒光探針，屬于有機小分子熒光探針領域。

背景技術

二氧化硫（SO₂）是大氣中主要污染物之一，進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。又由于亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的防腐、抗氧化作用而被廣泛用作食品添加劑，所以SO₂與人類健康的關系非常密切。再者，SO₂被認為是“第四種氣體信號分子”，其在生物體的濃度與其功能密切相關，因此，設計合成溶酶體靶向的SO₂熒光探針對于研究其在生物體內的功能研究具有重要的意義。

目前，針對檢測二氧化硫的分子熒光探針已有文獻報道，但這些常見的熒光探針響應時間較長、散射干擾等缺陷，這樣有可能影響在復雜生理環境中對二氧化硫檢測的應用。本文根據亞硫酸氫或亞硫酸鹽的親核性，我們設計了基于萘酰亞胺為熒光團，以醛基C=O鍵為反應活性中心，亞硫酸氫或亞硫酸鹽通過親核加成進攻不飽和C=O鍵，使SO₂衍生物與其進行加成反應，從而得到了溶酶體靶向的該反應型熒光探針（Na-SO₂-Lyso）。所述探針對于監測活細胞中SO₂衍生物濃度的變化方面有潛在應用價值。通過動力學實驗證明，該探針識別速度極快，在9秒內已達到平衡狀態。此外，該探針成功應用于細胞成像，同時也用于斑馬魚成像，在生物體分析檢測中顯示出很大的優越性。

發明內容

本發明提供了一種溶酶體靶向的快速檢測二氧化硫的熒光探針（Na-SO₂-Lyso）。本發明還提供了一種上述熒光探針的制備方法。本發明還提供了上述熒光探針在檢測細胞、斑馬魚內的二氧化硫的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種二氧化硫/亞硫酸（氫）鹽的溶酶體靶向熒光探針，簡稱Na-SO₂-Lyso，其化學結構式為：

。

一種上述溶酶體靶向熒光探針的制備方法，包括以下步驟：

（1）N-(2-氨基乙基）嗎啉與1,8-4-溴萘二甲酸酐在乙醇中加熱反應，分離、純化得化合物1：

；

（2）化合物1與水合肼在乙醇中加熱反應，分離、純化得化合物2：

；

（3）化合物2和乙二醛在乙醇中加熱反應，分離、干燥得化合物3：

。

步驟（1）中所述物料N-(2-氨基乙基）嗎啉與1,8-4-溴萘二甲酸酐的摩爾比為1:1。

步驟（2）中所述物料化合物1與水合肼的摩爾比為1:5。

步驟（3）中所述物料化合物2與乙二醛的摩爾比為1:2。

步驟（1）中所述分離純化步驟為將反應體系置于-5℃環境中，有大量固體析出，減壓過濾，濾餅用乙醇洗滌2-3次，真空干燥；所得粗產物以乙醇重結晶可得到提純品。

步驟（2）和步驟（3）中所述分離純化步驟為將反應體系冷卻至室溫，減壓過濾，濾餅用乙醇洗滌2-3次，真空干燥，然后粗產物均進行柱層析純化，層析淋洗液為二氯甲烷:甲醇=30:1。