[發明專利]一種用于檢測活細胞內過氧化氫的熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810135142.7
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108299485B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 毛伍祥
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 馬麗娜

本發明公開了一種用于檢測活細胞內過氧化氫的熒光探針及其制備方法和應用。本發明提供一種以NBD類熒光母體環為基礎的化合物BNBD，該化合物由于“光誘導電子轉移效應”具有極強的熒光強度；然而在過氧化氫氧化下，脫去硼酸基團，形成苯酚基團；苯酚基團不穩定，繼續被氧化脫去苯醌結構，又生成化合物A。化合物A因失去“光誘導電子轉移效應”，呈極弱的熒光現象?；衔顱NBD在一定的pH范圍內熒光性質比較穩定，檢測選擇性良好，線性關系良好，其檢測下限可低至1.5nM；該探針具有良好的生物兼容性，能滲透細胞膜，對活細胞內源性的過氧化氫產生響應。此外，本發明合成方法簡單，后處理簡便，無需經柱層析純化，就能得到較高產率的最終產物。

技術領域

本發明涉及一種用于檢測活細胞內過氧化氫的熒光探針及其制備方法和應用，屬于熒光探針領域。

背景技術

活性氧(ROS)是生物體內含有氧原子并且性質活潑的一類物質的總稱，生物體內的ROS主要由分子氧經線粒體呼吸鏈電子傳遞產生，除線粒體外，其他內源性產生途徑還有黃嘌呤氧化酶系統、NADH氧化酶系統、環加氧酶系統和一氧化氮合成酶系統等。過氧化氫作為活性氧的主要成員，是有氧存在時不可避免的副產物，它通過促進氧化應激時機體達到累積的氧化損傷。但生物體內的過氧化氫并不都是有害的，據文獻報道，生理水平的過氧化氫對于細胞內多種過程的調控是必不可少的，如免疫細胞的活化、哺乳動物的血管重塑、植物中氣孔的關閉和根的生長等。此外，越來越多的證據表明，過氧化氫還可以作為第二信使參與調節多種嚴重的疾病，包括阿爾茨海默氏綜合征、神經退化性帕金森氏癥和惡性腫瘤等。由此可見，能夠適時準確地檢測體內過氧化氫的含量對于某些疾病的預防、診斷以及病理的研究、生理過程的監控具有十分重要的意義。

過氧化氫本身穩定性差，通常情況下穩態濃度極低，反應活性高，且生物體內還存在著多種氧化物和抗氧化物的的干擾，使檢測生物體內的過氧化氫存在著許多困難。目前，檢測過氧化氫的方法主要有電子自旋共振法、化學發光法、分光光度法和熒光法等。熒光法是目前在生物體內檢測過氧化氫的最為有效的方法，探針分子通過與過氧化氫特異性的結合或反應，造成其熒光的變化，通過測定這些變化達到測定過氧化氫的目的。更為重要的是，探針分子可以在不破壞生物活性的情況下進入細胞，靶向結合特定的分子或部位借助于激光共聚焦成像技術，實現細胞內過氧化氫的“可視化”，從而實現對它在生命體內進行“實時在線”的檢測。設計合成具有選擇性，高靈敏度，生物兼容性的熒光探針用于檢測活細胞或組織體內的過氧化氫是目前生命化學領域的研究熱點之一。而現如今關于過氧化氫的熒光探針普遍存在探針合成困難、檢測選擇性低、背景信號高、細胞毒性強、光穩定性差等缺點，使得過氧化氫的準確定量分析、生命體內“實時在線監測”等工作受到了諸多限制。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種用于檢測活細胞內過氧化氫的熒光探針。

本發明的次要目的在于提供上述熒光探針的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述熒光探針在過氧化氫檢測領域的應用。

本發明提供的技術方案具體如下：

一種用于檢測活細胞內過氧化氫的熒光探針，具有以下結構：

一種制備上述熒光探針的方法，包括以下步驟：

(1)將4-氯-7-硝基-2,1,3苯并呋喃溶于乙醇中，再加入醋酸鈉，邊攪拌邊滴加甲基哌嗪，室溫下攪拌過夜，抽濾后，用乙醇洗滌固體若干次，得到化合物A，其化學結構式如下：

(2)將化合物A加入乙醇中，加熱使其溶解，再加入醋酸鈉和4-(溴甲基)苯硼酸，攪拌加熱回流過夜，抽濾后，用乙醇洗滌固體若干次，即得到權利要求1所述的熒光探針。

優選地，化合物A、醋酸鈉和4-(溴甲基)苯硼酸的摩爾用量為1:1.2:1.2。