[發明專利]一種反應型硫化氫熒光探針及其制備與應用

有效

• 申請號: 202010212566.6
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN113444099B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 呂媛媛;應飛鵬;易小琴;許昀萱;沈潔;沈王興
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明公開了一種反應型硫化氫熒光探針及其制備與應用。該方法包括：將5?(4?吡啶基)?10,15,20?三(4?磺酸基苯基)卟啉(p?PyTS)與2?取代苯甲酸?4?溴甲基苯酯衍生物(2?PBr)以摩爾比為2:1的比例溶于二甲基亞砜中，形成2?PBr為0.2mmol/mL的溶液，加熱回流反應2h，提純后得到最終產物卟啉—苯酯(p?Pium)探針。該探針水溶性好，對水溶液中的硫化氫進行熒光檢測時，熒光信號有明顯增強，具有較高的靈敏性與選擇性；結合激光共聚焦掃描顯微技術，還可實現該探針在活細胞內對硫化氫的熒光檢測成像。

技術領域

本發明涉及一種反應型硫化氫熒光探針，具體涉及一種以酯基為識別基團，4-羥基芐基為連接基團，卟啉分子為熒光發色團的卟啉—苯酯(p-Pium)類熒光探針的制備方法，以及該探針分子應用于水溶液及細胞中硫化氫的檢測。

背景技術

硫化氫(H₂S)是一種具有臭雞蛋氣味的有毒氣體。它是一種易燃?；罚湮ｋU性不局限于易燃易爆，吸入一定濃度的該氣體后，會導致頭痛、頭暈等中樞神經系統受損的癥狀，還會導致呼吸困難，粘膜刺激甚至死亡。但是近些年來的研究表明硫化氫與人體的生理過程有密切關系。硫化氫是人類發現的繼一氧化碳和一氧化氮后的第三種氣體遞質。硫化氫在人體中有相應的生物合成途徑，無論是缺乏還是過量，都會導致許多異常的癥狀發生。許多疾病也與硫化氫息息相關，例如阿爾茲海默癥，肝硬化等等。因此不論作為一種環境污染物，還是作為一種氣體遞質，快速而靈敏的對硫化氫進行檢測具有重要的研究價值和應用前景。

目前，國內外檢測硫化氫的方法主要有亞甲基藍法、電化學法、單溴二胺法、比色法、沉淀法和氣相色譜法等。這些檢測方法除了具有樣品難以回收，檢測儀器復雜等缺陷，還受到生物相容性的限制，難以應用于體內和細胞的實時檢測。而熒光分析法具有高選擇性、低檢測限、快速檢測以及較好的生物相容性的優點，有望實現在細胞和組織中的實時檢測，是近些年的研究熱點之一。

硫化氫分子在水溶液中有三種存在形式，分別為：H₂S、HS^-和S^2-。在中性水溶液中，即生理條件下，主要存在形式為HS^-陰離子。此外，硫化氫具有較好的還原性、較強的親核性以及對某些重金屬有較好的親和性的化學性質。根據這些性質設計的硫化氫熒光探針絕大多數屬于反應型熒光探針，即與硫化氫反應前后，熒光探針分子的化學結構發生了變化，進而觸發了光學性能的改變，從而實現了檢測。根據反應機理的不同，反應型探針又可以分為還原型、親核反應型以及沉淀型三大類。在反應型熒光探針的設計中，識別基團的選擇和連接基團的引入都十分重要，決定了探針分子的靈敏度、選擇性和響應時間。目前報道的硫化氫探針分子都具有一定的選擇性和靈敏度，但是實際應用中尤其是在生物成像和檢測中仍然面臨著很多問題：例如反應時間長、水溶性較差、毒性較大、容易受背景干擾等。改善探針分子的水溶性、選擇具有良好穩定性且反應快速的硫化氫熒光探針，最終實現生物體內硫化氫的高選擇性靈敏檢測是解決上述問題的關鍵所在。

發明內容

針對現有熒光探針所存在的制備繁瑣、水溶性差、以及生物相容性差等問題，本發明第一個目的是提供一種水溶性的反應型硫化氫熒光探針。

本發明采用的技術方案是；

一種反應型硫化氫熒光探針卟啉—苯酯(p-Pium)，具有如下結構通式：

其中，

本發明的第二個目的是提供一種水溶性反應型硫化氫熒光探針的制備方法，包括如下步驟：