[發(fā)明專利]一種快速檢測硫化氫的納米熒光探針及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011115442.2
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112143485B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;崔夢園;任翔宇;劉天廣;徐艷琪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國藥科大學(xué)
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;C09K9/02;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 吳爽;徐冬濤

本發(fā)明公開了一種快速檢測硫化氫的納米熒光探針及其制備方法，所述熒光探針為PAAO?UCNPs?EM1，制備方法如下：首先采用熱分解法制備了UCNPs，再通過超聲輔助在溶液中自組裝制備了探針PAAO?UCNPs?EM1的儲備液；由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）效應(yīng)，PAAO?UCNPs?EM1上轉(zhuǎn)換熒光被淬滅，硫化氫（H₂S）將EM1轉(zhuǎn)換成EM2，抑制了FRET效應(yīng)，引起PAAO?UCNPs?EM2的熒光恢復(fù)；探針溶液的上轉(zhuǎn)換發(fā)光在540 nm、660 nm和800 nm的峰強度與H₂S濃度之間存在線性關(guān)系，對H₂S檢測具有較低的檢測限，可用于生物醫(yī)學(xué)樣品中H₂S的高靈敏和選擇性檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種識別硫化氫的熒光探針及其制備方法，屬于小分子熒光探針領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硫化氫(H₂S)是繼一氧化氮和一氧化碳之后參與生命系統(tǒng)的第三重要氣體信號分子。它在調(diào)節(jié)廣泛的生理過程中發(fā)揮多功能作用，例如神經(jīng)傳遞，血管舒張，腎臟排泄，炎癥，氧化應(yīng)激的細(xì)胞保護和局部缺血再灌注損傷。在哺乳動物細(xì)胞中，內(nèi)源性H₂S的產(chǎn)生通常依賴于胱硫醚γ-裂合酶(CSE)和胱硫醚β-合酶(CBS)催化合成。H₂S也可以由D-半胱氨酸生產(chǎn)，并由D-氨基酸氧化酶(DAO)和3-巰基乙酸硫轉(zhuǎn)移酶(3-MST)催化。人體組織中H₂S的濃度可以在微摩爾范圍內(nèi)。用于維持生理細(xì)胞功能。據(jù)記錄，內(nèi)源性H₂S的異常水平與多種人類疾病有關(guān)，包括結(jié)腸直腸癌，神經(jīng)退行性疾病，阿爾茨海默氏病和高血壓。在生理水平，H₂S調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)和基本信號處理過程，包括監(jiān)管血管緊張度，心肌收縮力，神經(jīng)傳遞和胰島素分泌。除H₂S相關(guān)疾病的生物標(biāo)志物外，據(jù)報道H₂S還可以抑制次氯酸介導(dǎo)的氧化損傷，H₂S相關(guān)探針可用于次氯酸相關(guān)研究，因此，H₂S是與H₂S相關(guān)疾病的理想生物標(biāo)志物，對H₂S進行檢測對這些疾病的診斷具有重要意義。

傳統(tǒng)的H₂S檢測方法包括比色法，電化學(xué)分析和氣相色譜法。由于樣品處理復(fù)雜，細(xì)胞或組織破壞，不適合實時和原位監(jiān)測內(nèi)源性H₂S。然而，熒光探針的出現(xiàn)為H₂S的實時原位監(jiān)測提供了新的選擇，其具有多種優(yōu)點，例如高靈敏度和選擇性，低侵入性和良好的相容性。

與傳統(tǒng)的有機熒光探針相比，上轉(zhuǎn)換顆粒(UCNPs)具有反斯托克斯位移，高信噪比，高光穩(wěn)定性，無閃爍，穿透力更強，自發(fā)熒光背景為零，以及細(xì)胞毒性低等多種特征。由于這些優(yōu)勢，基于UCNPs的納米探針在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注，特別是活細(xì)胞和體內(nèi)生物分析物的檢測和成像。

此外，電致變色材料是指具有獨特性質(zhì)的膜或膜系統(tǒng)的材料，具有可逆的電勢變化以及光學(xué)特性的變化。由于它們的良好的光電和電化學(xué)特性以及與電荷對應(yīng)的顏色變化，它們已廣泛用于液晶彩色顯示器，智能窗，自動調(diào)光鏡，電子開關(guān)，傳感器，LED和腐蝕抑制劑等領(lǐng)域。但是，很少有文獻記載電變色材料的例子被應(yīng)用于生命系統(tǒng)的生物檢測和成像。

截至目前，尚未檢索到基于上轉(zhuǎn)換和EM1/PAA的熒光納米探針及其H₂S檢測的國內(nèi)外文獻和專利的報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中有機小分子熒光探針在H₂S分子的實時原位檢測中面臨的各種問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種一種具有響應(yīng)時間快速和選擇性好的H₂S納米熒光探針；本發(fā)明的第二個目的是提供上述納米熒光探針的制備方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案合成：