[發(fā)明專利]Zn2+

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011471554.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112574246B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉景;張洪星;郭煒
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 王紅培

本發(fā)明提供了一種Zn²⁺比率熒光探針、制備及應(yīng)用，結(jié)構(gòu)式如下：。Zn²⁺比率熒光探針的制備方法，步驟如下：在0℃、氮氣環(huán)境中，將硅吡啰紅酮溶于CH₃CN中，攪拌10min后滴加三氟甲烷磺酸酐，攪拌反應(yīng)10min加入N,N,?二（2?吡啶甲基）乙二胺，混合物室溫攪拌過夜，減壓去除溶劑、柱色譜分離得熒光探針。本發(fā)明利用水解原理實現(xiàn)比率檢測，且屬于非可逆的反應(yīng)，可以定量檢測鋅離子。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熒光探針領(lǐng)域，具體涉及一種Zn²⁺比率熒光探針、制備及應(yīng)用。

背景技術(shù)

在人體中，鋅是繼鐵之后的第二富集的過渡金屬，總含量大約為2 g，90%的鋅離子與金屬蛋白緊密結(jié)合在一起，具不完全統(tǒng)計鋅離子存在于3000多種蛋白中，具有催化、結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)功能，參與諸如基因轉(zhuǎn)錄、金屬酶調(diào)控、神經(jīng)信號傳輸?shù)仍S多生命過程；而松散結(jié)合或者游離的鋅離子存在各種生物組織中，比如大腦、視網(wǎng)膜、胰腺和腸等。鋅是生物體內(nèi)重要的微量元素，具有重要的生理功能，鋅離子新陳代謝的紊亂會造成很多疾病，例如胚胎發(fā)育不良、Alzheimer氏病、前列腺癌、糖尿病、肌萎縮性（脊髓）側(cè)索硬化、癲痛癥和帕金森氏病等。

鑒于高敏感性、可視化、生物兼容性、無輻射、實時檢測等特點，熒光技術(shù)已經(jīng)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的研究手段。迄今，已有許多鋅離子熒光探針被報道，并成功用于活體細(xì)胞中鋅離子的影像，如日本東京大學(xué)的Nagano教授課題組、美國麻省理工學(xué)院的Lippard教授課題組以及我國華東理工大學(xué)的錢旭紅教授課題組所報道的系列鋅離子熒光探針。到目前為止，最常見的鋅離子熒光探針屬于識別型（recognition-based）探針，這類探針通常由熒光團（信號單元）、連接臂和鋅離子螯合基團（識別位點）三部分組成，探針由于光誘導(dǎo)的電荷轉(zhuǎn)移（PeT）效應(yīng)沒有熒光，與鋅離子作用后引起熒光信號增強。然而，最常使用的鋅離子配體，即雙（2-吡啶甲基）胺（DPA）、N,N,N',-三（2-吡啶甲基）乙二胺（TPEN）、N,N-二（2-吡啶甲基）乙二胺（DPEN），盡管與Zn²⁺有強的配位作用，但也容易受到其他離子（如，Cd²⁺）的干擾，從而造成假信號；此外，基于熒光關(guān)-開型探針在定量檢測細(xì)胞內(nèi)Zn²⁺濃度方面易受儀器效率、探針濃度、細(xì)胞微環(huán)境的影響；另外，在影像細(xì)胞內(nèi)的Zn²⁺時，一分子探針會螯合一分子Zn²⁺，有可能會引起細(xì)胞功能的紊亂。

本發(fā)明開發(fā)了一種反應(yīng)型（reaction-based）Zn²⁺比率熒光探針，Zn²⁺與探針作用后可催化探針發(fā)生水解反應(yīng)生成新的熒光團，該探針能通過兩個發(fā)射峰的自校正而避免這些干擾因素，因此在定量檢測方面更具優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種Zn²⁺比率熒光探針、制備及應(yīng)用，該探針是由硅吡啰紅酮染料與N,N,-二（2-吡啶甲基）乙二胺（DPEN，一種Zn²⁺配體）經(jīng)化學(xué)偶聯(lián)制得，探針本身的最大發(fā)射峰在611 nm處，向探針中加入Zn²⁺后，Zn²⁺會與探針的DPEN部分絡(luò)合，導(dǎo)致硅吡咯紅染料9號碳的碳正性增強，絡(luò)合物會進一步發(fā)生水解，最終生成硅吡啰紅酮染料，最大發(fā)射峰藍移至511 nm處，從而實現(xiàn)了對Zn²⁺的比率檢測。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：

Zn²⁺比率熒光探針，結(jié)構(gòu)式如下：

。

所述的Zn²⁺比率熒光探針的制備方法，步驟如下：在0 ℃、氮氣環(huán)境中，將硅吡啰紅酮溶于CH₃CN中，攪拌10 min后逐滴加入三氟甲烷磺酸酐，反應(yīng)液繼續(xù)攪拌反應(yīng)10 min，隨后加入N,N-二（2-吡啶甲基）乙二胺，反應(yīng)混合物室溫攪拌過夜；薄層色譜檢測反應(yīng)結(jié)束后，減壓去除溶劑、柱色譜分離得熒光探針。