[發(fā)明專利]基于FRET機制的羅丹明B內(nèi)酰胺類希夫堿的鐵離子探針

有效

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• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110092792B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 徐靖源;田禾;喬鑫
• 申請（專利權）人: 天津醫(yī)科大學
• 主分類號: C07D491/107
• 分類號: C07D491/107;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發(fā)明公開基于FRET機制的羅丹明B內(nèi)酰胺類希夫堿的鐵離子探針，該探針是通過2?羥基?1?萘甲醛與一種羅丹明B衍生的內(nèi)酰胺反應縮合而成的希夫堿化合物。該熒光探針本身具有良好的化學、光學穩(wěn)定性；對鐵離子具有特異性紅色熒光響應，檢測限可達到納摩爾級，不受其他離子例如K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、K⁺、Na⁺等的干擾，且響應迅速；在0至35μM鐵離子濃度范圍內(nèi)該探針熒光強度呈現(xiàn)出良好的線性關系；探針不受陰離子對其的干擾，可應用于環(huán)境、食品、藥品、細胞、組織等樣品內(nèi)鐵離子的檢測。

技術領域

本發(fā)明屬于探針技術領域，更加具體地說，涉及一系列基于FRET機制的鐵離子熒光探針及該類探針代表性化合物RhN4SB3與鐵離子的熒光性質(zhì)研究。

背景技術

鐵在人和大多數(shù)動物體內(nèi)的生理功能與其存在形式息息相關，其參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素以及多種酶的合成，并可以激活黃嘌呤氧化酶、琥珀脫氫酶等合成。人體吸收鐵元素以Fe²⁺的形式為主，體內(nèi)的一些具有還原性的物質(zhì)例如半胱氨酸、谷胱甘肽等，可以將Fe³⁺還原成Fe²⁺，從而得以吸收。人體對于鐵元素的代謝與其他微量元素有很大不同，鐵元素的代謝過程可以看作是一個環(huán)路，鐵元素在人體內(nèi)可以循環(huán)利用，其在人體幾乎每個器官都扮演著重要角色，但無論是鐵缺乏還是鐵過量都會導致不同的生理疾病，鐵缺乏會導致缺鐵性貧血，兒童患缺鐵性貧血會導致智力減弱、認知能力發(fā)育延遲，同時會導致免疫力下降等問題。而雖然人體中含有大量的鐵，鐵過量也同樣會給人的健康帶來危害。體內(nèi)過量的鐵對神經(jīng)系統(tǒng)有毒性作用，在腦組織特定區(qū)域鐵水平升高與多種神經(jīng)退行性疾病密切相關。臨床研究表明，患有帕金森癥(Parkinson’s disease,PD)以及患有阿爾茲海默癥(Alzheimer’s disease,AD)的病人其大腦黑質(zhì)致密部鐵水平明顯高于正常值。PD患者大腦黑質(zhì)區(qū)的鐵蛋白水平也同樣不正常，一些研究表明，輕重兩種亞型鐵蛋白會隨著年齡逐漸增加，但這個現(xiàn)象在PD和AD患者的大腦中沒有發(fā)現(xiàn)。鐵元素會出現(xiàn)在路易士小體中以及PD患者大腦黑質(zhì)的存活神經(jīng)元中，在這里，多巴胺氧化脫氨基的副產(chǎn)物過氧化氫會經(jīng)鐵催化轉(zhuǎn)化成羥基自由基。此外，糖尿病以及心腦血管疾病也同樣與鐵元素的過載有關。但是人們對上述因鐵過載引起的精神系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)疾病乃至癌癥中，鐵元素在病理過程中與疾病形成與發(fā)作相聯(lián)系的確切機制尚未明確。

因此，開發(fā)新型鐵離子檢測手段對進一步探究鐵元素在上述疾病中的作用機制起了至關重要的作用。近年來，熒光探針技術受到人們的廣泛關注，而由于鐵離子具有順磁性，是一種常見的熒光淬滅劑，對其具有特異性響應且具有實際應用價值的熒光團比較少，現(xiàn)有報道的鐵離子特異性熒光受體大多需要有高鐵色素或鐵載體的類似物結構，這無疑限制了鐵離子熒光探針的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供可以作為高靈敏度的鐵熒光探針而加以利用的化合物。和文獻現(xiàn)有鐵離子探針相比較，本發(fā)明探針具有靈敏度高，檢測下限低(納摩爾濃度nmol/L量級)，選擇性高，穩(wěn)定性強，制備簡單、合成成本低等優(yōu)勢。

本發(fā)明的技術目的通過下述技術方案予以實現(xiàn)：

基于FRET機制的羅丹明B內(nèi)酰胺類希夫堿的鐵離子探針，具有如下化學式所示的結構：

其合成技術路線如下化學式所示：

在進行制備時，按照下述步驟進行：

步驟1，將羅丹明B與2-羥基-1,3-丙二胺在無水乙醇中混合均勻后在50—80攝氏度下保持體系回流狀態(tài)6–10小時，得到中間物質(zhì)RhN4；