[發(fā)明專利]一種檢測(cè)SO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010159769.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111253379A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林偉英;盧雅如;董寶利;宋文輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D405/12
• 分類號(hào): C07D405/12;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 牛芳

本發(fā)明提供了一種檢測(cè)二氧化硫的熒光探針，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：。本發(fā)明的熒光探針易于制備，成本低廉，且具有高特異性，可快速檢測(cè)溶液及生物體內(nèi)的SO₂，且在檢測(cè)過(guò)程不會(huì)受其他組分的干擾，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)SO₂的比率型熒光探針及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

二氧化硫（SO₂）作為重要的生物物種，主要通過(guò)谷胱甘肽和半胱氨酸等含硫醇的氨基酸代謝產(chǎn)生。作為獨(dú)特的抗氧化劑，SO₂積極參與氧化還原狀態(tài)的調(diào)節(jié)，并且被廣泛應(yīng)用于抗微生物劑、酶抑制劑以及食品和制藥行業(yè)中的防腐劑和抗氧化劑。據(jù)研究表明，SO₂可以通過(guò)上調(diào)NO/ cGMP信號(hào)通路引起血管舒張，同時(shí)在心血管系統(tǒng)中起信使作用。但SO₂或其衍生物的過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病（例如腦癌，中風(fēng)，偏頭痛等）以及呼吸系統(tǒng)疾病（例如哮喘，慢性支氣管炎，肺氣腫等）。線粒體作為主要的能量產(chǎn)生細(xì)胞器，在細(xì)胞損傷和應(yīng)激的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用，并且催化L-半胱氨酸產(chǎn)生內(nèi)源性SO₂的天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶2（AAT-2）主要在細(xì)胞的線粒體中組成性表達(dá)。然而，關(guān)于線粒體SO₂及其衍生物對(duì)細(xì)胞的潛在影響及生理特性尚不明確。因此，開(kāi)發(fā)出有效監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)線粒體SO₂及其衍生物的方法對(duì)醫(yī)學(xué)診斷和生物學(xué)研究具有重要意義。

迄今為止，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了多種分析SO₂及其衍生物的方法，包括高效液相色譜（HPLC），毛細(xì)管電泳，壓電傳感器以及分光光度法。但這些方法操作比較復(fù)雜且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的無(wú)損檢測(cè)和原位檢測(cè)。與其他技術(shù)相比，小分子熒光探針由于其高的時(shí)空分辨率以及實(shí)時(shí)和非侵入性檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是一種有力的檢測(cè)工具。值得注意的是，比率型熒光探針由于其從不同的通道輸出熒光信號(hào)，不易受外界環(huán)境干擾而引起了更多關(guān)注。目前已經(jīng)報(bào)道了許多用于檢測(cè)SO₂的熒光探針，反應(yīng)機(jī)理主要基于醛/酮的親核加成或乙酰丙酸酯的裂解。然而這類探針由于容易受到其他生物硫醇的干擾而存在局限性。因此激發(fā)我們開(kāi)發(fā)一種新型的，具有高選擇性和線粒體靶向性的比率型熒光探針。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種檢測(cè)二氧化硫的熒光探針，響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)，并且能夠定位線粒體。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述熒光探針在檢測(cè)溶液中或生物細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)硫酸根的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種檢測(cè)二氧化硫的熒光探針，簡(jiǎn)稱MNP，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式（I）所示：

式（I）。

上述熒光探針的制備方法，包括以下步驟：

（1）將4-溴-1,8-萘二甲酸酐和β-氨基丙酸于溶劑中加熱回流反應(yīng)，分離純化產(chǎn)物，得到化合物1：；

（2）化合物1和N-羥基鄰苯二甲酰亞胺在堿性條件下在溶劑中加熱回流并攪拌，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合液倒入冷水中，用酸調(diào)pH至沉淀析出，將沉淀分離并純化，得到化合物2：；

（3）在保護(hù)氣氛下，將化合物2和4-哌嗪基苯乙酮在EDC、HOBT和DIEA存在下于2 mL DMF中反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物濃縮并純化，得到化合物3：；

（4）將化合物3和4-二乙氨基水楊醛在濃硫酸中加熱攪拌反應(yīng)，將反應(yīng)混合液倒入冷水中，用酸調(diào)pH至沉淀析出，將沉淀分離并純化，得熒光探針。

步驟（2）和（3）中，所述純化步驟為：用體積比為20:1的CH₂Cl₂:CH₃OH為淋洗液過(guò)硅膠柱。