[發明專利]一種檢測半胱氨酸的熒光探針化合物及其應用

有效

• 申請號: 202011032247.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112062708B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 陳令新;張霞;張良偉;韓瀟玥;高敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: C07D209/60
• 分類號: C07D209/60;C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 潘劍敏

本發明涉及一種檢測半胱氨酸的熒光探針化合物及其應用。該化合物如式Ⅰ所示。本發明以所述化合物作為檢測Cys的熒光探針，提供了一種可用于環境、細胞和活體內選擇性檢測Cys的熒光探針,在Cys存在下熒光探針的熒光強度發生明顯升高,可用于Cys的檢測，并可大大降低外部檢測條件的干擾，提高檢測速度和精度。探針能被用來深入研究Cys在環境和生物體內的產生、轉運及累積等過程的動力學機理，還能有助于闡明半胱氨酸在生理病理過程中的生物作用，研究半胱氨酸動態平衡的新機制。

技術領域

本發明涉及一種檢測半胱氨酸的熒光探針化合物及其應用。

背景技術

作為一種重要的生物巰基，半胱氨酸(cysteine,Cys)在生物有機體的多種生理過程中起著重要作用。正常Cys濃度維持在微摩爾水平，異常水平的細胞內半胱氨酸可導致許多疾病。Cys濃度異常增高可導致心血管疾病、神經毒性、阿爾茨海默病和帕金森等疾病，而其缺陷則會引起水腫、脫發和肝損傷等。細胞內大多Cys參與谷胱甘肽(GSH)等生物硫醇和其他生物分子的合成與代謝。此外，由于Cys與GSH和同型半胱氨酸(Hcy)有類似的化學結構和性質，Cys的檢測總是受到GSH和Hcy的干擾。詳盡的了解Cys在正常和疾病狀態下的產生、分布和生理功能對闡明細胞信號轉導機制有著重要的意義。

由于生物體內環境的多樣性和復雜性，因此開發一種具有高選擇性和靈敏性的分析方法來檢測Cys是有很大研究價值與意義的。熒光生物成像技術支撐的可視化研究，在生命分域中扮演非常重要的角色。利用熒光探針高靈敏度、可控開關操作、選擇性好、響應時間短等優點，易實現實時原位檢測和觀察。

Yoon等公開了一種用基于加成反應的Cys熒光探針CyAC(結構見式1’，Yoon.etal.Chem.Sci.,2012,3,2760-2765)，與Cys作用之后探針的熒光強度出現并增強，從而實現檢測Cys。Yang等公開了一種用于檢測Cys和Hcy的熒光探針1(結構見2’，Anal.Chem.2014,86,1800-1807)，與Cys和Hcy作用后探針的熒光增強從而檢測Cys和Hcy的存在。但是，上述探針的合成方法復雜，產率低，耗時耗力。而且這類熒光探針激發發射波長短，檢測信號受檢測背景干擾嚴重。不能區分Cys和Hcy等硫醇，在精確檢測環境、細胞和活體內的Cys時存在很大的應用局限。因此，開發易于合成、具有良好選擇性，激發發射波長處于近紅外熒光區的Cys熒光探針是環境和生命體系中分析研究Cys必不可少的工具。

發明內容

本發明目的在于提供一種易于合成、具有良好選擇性，激發發射波長處于近紅外熒光區的檢測半胱氨酸的熒光探針化合物及其應用。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

一種檢測半胱氨酸的熒光探針化合物，化合物為基于花菁的熒光探針化合物，結構式如式Ⅰ所示，

本發明還提供一種檢測半胱氨酸的熒光探針化合物的應用，所述式Ⅰ所示化合物在檢測環境、生理條件下、細胞以及活體內的Cys中的應用。

進一步的，所述式Ⅰ所示化合物作為檢測Cys熒光探針在細胞中的應用。

本發明的有益效果：

本發明化合物可作為用于選擇性檢測模擬生理環境和細胞內Cys的熒光探針，此探針可以選擇性地與Cys反應，反應后的熒光強度發生明顯改變，從而實現對Cys的檢測；同時，探針對GSH、Hcy、其他多種氨基酸、H₂S、活性氧、離子等物質沒有顯著的熒光變化。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的熒光探針對Cys的選擇性；

圖2為本發明實施例提供的探針在加入不同濃度Cys后的紫外吸收光譜圖；