[發(fā)明專利]一種基于咪唑并吡啶母核的熒光檢測試劑及其對信號(hào)分子H2S的檢測技術(shù)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110047794.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN114763353A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南超亟檢測技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C07D471/04
• 分類號(hào): C07D471/04;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于咪唑并吡啶母核的熒光檢測試劑及其對信號(hào)分子H₂S的檢測技術(shù)，該熒光試劑為一種近紅外熒光探針，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：本發(fā)明提供的熒光探針制備方便。該分子探針與信號(hào)分子硫化氫作用后，其2,4?二硝基苯醚基水解為羥基，在PBS（pH=7.4,10mM）緩沖溶液中發(fā)出紅色熒光，具有組織穿透力強(qiáng)、組織損傷小、受背景熒光干擾小等優(yōu)點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)水溶液和細(xì)胞中硫化氫的高靈敏度、強(qiáng)特異性檢測，在環(huán)境科學(xué)、生命醫(yī)學(xué)科學(xué)等領(lǐng)域具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于咪唑并吡啶類母核熒光檢測試劑的制備方法，特別還涉及到該熒光檢測試劑在環(huán)境體系（包括水溶液）和生物體內(nèi)中對信號(hào)分子硫化氫檢測方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

硫化氫（Hydrogen Sulfide，H₂S）是一種具有特殊氣味的氣體，除此之外，它還是繼一氧化氮和一氧化碳之后發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)新型內(nèi)源性氣體信號(hào)傳遞分子。內(nèi)源性H₂S可通過L-半胱氨酸在5-磷酸吡多醛依賴性酶（包括胱硫醚-β-合成酶（cystathionnine-β-synthase，CBS）、胱硫醚-γ-裂解酶（cystathionine-γ-lyase, CSE）、半胱氨酸轉(zhuǎn)移酶）等催化作用下產(chǎn)生，在體內(nèi)各種生理過程和病理過程中起著重要的作用。如內(nèi)源性H₂S可參與血紅蛋白改變，還可作為心血管系統(tǒng)生理性的血管舒張因子和血壓調(diào)節(jié)因子，舒張血管平滑肌，抑制血管重塑以及作用于心臟的負(fù)性肌力，改善心肌氧化應(yīng)激損傷等，從而起到保護(hù)心臟的作用。一般而言，血液中的H₂S濃度在10-100μM范圍內(nèi)，高濃度的H₂S易造成人神經(jīng)系統(tǒng)和大腦等組織的損傷，表現(xiàn)出中樞神經(jīng)系統(tǒng)和窒息的癥狀，有學(xué)者認(rèn)為H₂S與阿茲海默癥、心血管疾病、癌癥等重大疾病密切相關(guān)。因此，實(shí)現(xiàn)生物體內(nèi)H₂S的高選擇性和高靈敏度檢測，對于生物學(xué)研究和臨床診斷具有重要意義。

迄今為止，已有許多化學(xué)方法被開發(fā)，例如比色法，氣相色譜法，電化學(xué)分析法、金屬誘導(dǎo)的硫化物沉淀法等，然而這些方法由于需要破壞生物樣本，只能用于H₂S的體外檢測。相比之下，基于熒光探針的熒光成像技術(shù)則由于其靈敏度高、選擇性好、成本低廉、特別是具有非破壞性的特性和實(shí)時(shí)原位檢測的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是監(jiān)測活細(xì)胞中生物物種的最有效方法之一。雖然目前已有可用于細(xì)胞內(nèi)H₂S檢測的熒光分子探針被開發(fā)，但它們大多數(shù)的最大發(fā)射波長都位于紫外可見光區(qū)域(400-600nm)，導(dǎo)致組織穿透能力弱、組織傷害性強(qiáng)，且容易受到生物體內(nèi)背景熒光的干擾，從而導(dǎo)致探針的靈敏度和準(zhǔn)確度受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種靈敏度高、特異性強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)水溶液及生物體內(nèi)H₂S檢測的近紅外熒光檢測試劑；

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種合成路線簡單、成本低廉、操作簡單、適合大規(guī)模推廣的熒光探針合成方法。

本發(fā)明解決問題采取的技術(shù)方案為，一種基于咪唑并吡啶類母核的熒光檢測試劑，其所用熒光分子探針結(jié)構(gòu)式如下：

合成路線如下：

具體合成方法如下：

1) 將2-苯甲酰吡啶、水楊醛和乙酸銨溶解在乙酸中，將反應(yīng)體系于90^oC下加熱回流，TLC監(jiān)測至反應(yīng)完全。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，倒入冰水中，可見有大量沉淀產(chǎn)生，抽濾收集固體，用水洗滌后乙腈重結(jié)晶，可得化合物1；

2) 將化合物1和六甲基次胺溶解于三氟乙酸，將反應(yīng)體系于90^oC加熱回流，TLC監(jiān)測至反應(yīng)完全。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，將其倒入冰水中，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至近中性，析出大量沉淀，抽濾、收集并洗滌濾餅，真空干燥后，經(jīng)柱層析純化，得化合物2；