[發明專利]一種具有非對稱半花菁結構的新型熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810598077.1
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108456515B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 劉東雨;張宏;牛林強;王佳敏;閆志杰;門玉輝;王建紅
• 申請（專利權）人: 劉東雨
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09B23/14;G01N21/64
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園;張志軍

本發明公開了一種具有非對稱半花菁結構的新型熒光探針及其制備方法和應用，所述具有非對稱半花菁結構的新型熒光探針，其結構式如下：，本發明基于半花菁和取代苯胺結構，設計了一種具有半花菁?4?二甲胺基苯結構的新型熒光化合物，并利用簡捷、高效的化學方法實現了化合物的制備。本發明所設計化合物是一種具有新穎結構的近紅外熒光探針。該化合物具有良好的水溶性，以475 nm為激發波長，僅有Cys使探針在549 nm處的熒光發射增強（熒光強度增加約78倍），而在同樣條件下，分別加入Hcy和GSH時，探針在547 nm處幾乎沒有熒光發射。該化合物可作為一種新型選擇性檢測Cys的熒光探針。

技術領域

本發明屬于熒光探針技術領域，具體涉及一種具有非對稱半花菁結構的化合物制備方法和作為半胱氨酸響應型熒光探針的應用。

背景技術

熒光分子探針技術具有操作方便、對樣品無損傷、高選擇性、高靈敏性以及能夠實現生物樣品的原位檢測和可視化檢測等諸多優點。目前，基于熒光探針技術的分析方法已廣泛應用于分析化學、環境檢測、生物成像和疾病診斷等重要領域。

生物硫醇，如半胱氨酸（Cys），高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH），參與多種生物體內的生物化學過程，尤其在保持生物內環境的氧化還原狀態方面發揮關鍵作用。生物體內的Cys異常水平將對細胞分化、生長產生影響，進而導致肝損害，皮膚損傷和癌癥等疾病。高半胱氨酸（Hcy）與血管和腎臟疾病相關，被認為是心血管疾病和阿爾茨海默病疾病的危險因素。還原型谷胱甘肽（GSH）是一種含量豐富細胞內非蛋白硫醇（1-10 mM），GSH在控制氧化應激中起關鍵作用，可以維持細胞生長和功能的氧化還原穩態。異常水平的GSH與各種疾病相關，例如艾滋病，癌癥，肝損傷和神經退行性疾病。因此，生物硫醇的檢測對研究疾病的生理病理過程以及疾病的早期診斷具有非常重要作用。

花菁結構具有近紅外熒光發射的特征，因而基于花菁結構的熒光探針設計研究工作日益活躍。然而，其結構同時也存在一定局限性，比如熒光發射波長區域易受生物內環境因素影響、染料的生物相容性差等。因此，研究和開發新型結構的熒光染料有助于提高熒光檢測技術的靈敏性和準確性，對于拓展熒光探針技術在分析化學領域的應用具有重要作用。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種具有非對稱半花菁結構的新型熒光探針及其制備方法和應用。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種具有非對稱半花菁結構的新型熒光探針，其結構式如下：

。

所述的非對稱半花菁結構的新型熒光探針的制備方法，合成路線如下：

其制備步驟包括：

（1）將4-二甲氨基苯乙酮和費舍爾氏醛溶于甲苯中，然后在反應液中加入氫氧化鈉，加熱至回流反應12 小時，蒸除溶劑，硅膠柱色譜分離得化合物1；

（2）將化合物1溶于二氯甲烷中，加入三乙胺，冰水浴控溫0?C，氮氣保護條件下，滴加丙烯酰氯溶于10 mL二氯甲烷的溶液，滴畢，在0?C條件下繼續反應0.5 小時，然后自然升至室溫，攪拌反應12 小時，蒸除溶劑，硅膠柱分離純化得目標化合物2。

所述步驟（1）中4-二甲氨基苯乙酮、費舍爾氏醛的物質的量之比為1:1。

所述步驟（1）中4-二甲氨基苯乙酮和氫氧化鈉的物質的量之比為1:1。

所述步驟（2）中化合物1與丙烯酰氯的物質的量之比為1:2，以化合物1的物質的量為基準，0.05 mol的化合物1需要三乙胺0.3 mL。