[發明專利]一種聚硫化氫熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110320109.3
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113234039B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 薛運生;吳春麗;張玲;張君瑜;劉云萍;鄭友廣
• 申請（專利權）人: 徐州醫科大學
• 主分類號: C07D277/66
• 分類號: C07D277/66;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 呂鵬濤;王海云

本發明涉及一種聚硫化氫熒光探針及其制備方法和用途，其熒光探針AIE?PS2具有較大的斯托克斯位移(254nm)，選擇性好、靈敏度高、檢測限低(9nM)、熒光響應倍數高(75倍)及良好生物相容性的優點。在PBS緩沖液，熒光強度與Na₂S₄(0?20μM)濃度之間具有良好的線性關系，說明探針適合于生物體內聚硫化氫的定量檢測；探針AIE?PS2能在細胞水平上對內源性及外源性聚硫化氫進行成像，并進一步應用AIE?PS2實現了MCF?7細胞聚硫化氫的熒光成像，是可視化和定量檢測聚硫化氫的有效工具。熒光探針AIE?PS2的結構式如下。

技術領域

本發明屬于化學及分析檢測領域，具體涉及一種基于聚集誘導發光和分子內質子轉移雙重機理的聚硫化氫熒光探針及其制備方法和用途。

背景技術

硫化氫(Hydrogen sulfide，H₂S)是一種重要的氣體信號分子，生理濃度的H₂S對細胞具有保護作用，參與神經調節、血管緊張度調節、氧化應激、炎癥反應、線粒體供能和纖維化等過程。聚硫化氫(hydrogen polysulfides，H₂S_n，n≥2)是H₂S的氧化產物，屬于硫烷硫類化合物(sulfane sulfur)。在生命系統中H₂S與H₂S_n共存，共同來調節細胞內的氧化還原穩態，二者在生物活性和信號通路方面存在著串聯關系(cross-talk)。H₂S_n中的硫氧化價態為零，容易與蛋白質的半胱氨酸殘基反應形成蛋白質過硫化物，該過程被稱為S-巰基化修飾(也稱為S-過硫醇化或S-過硫化)，參與多種生物學功能。最近的研究表明，在H₂S的相關生理過程中，實際的信號轉導分子可能是(至少部分是)H₂S_n。聚硫化氫在機體中發揮重要的生理功能，調節受體、酶及離子通道的活動，參與氧化還原信號傳導，具有細胞保護、抗炎、抗癌、和抗氧化等作用。

熒光探針具有快捷、靈敏、，更適合無創可視化檢測的優勢，在生物傳感、光學材料及生物檢測和識別等領域得到了廣泛的應用。然而，有機熒光染料易于在水性介質中聚集，只能以痕量使用(通常以nM含量使用)，易光漂白，熒光背景增加，并出現隨機染色現象，其發光能力降低，產生聚集誘導猝滅(ACQ)。

聚集誘導發光(Aggregation-induced emission，AIE)熒光團在水性介質中聚集發光，可以有效避免常見熒光團的聚集誘導猝滅現象，穩定性好，熒光背景干擾低，抗光漂白。因此，基于AIE的熒光探針具有較好的應用價值和開發前景。

目前已開發了許多用于檢測聚硫化氫的熒光探針，但是在實際應用中面臨著一些問題，如染料高濃度下易聚集從而淬滅熒光，易被光漂白，生物相容性不好，不能大量使用等，仍需要進一步開發選擇性好、靈敏度高，適于生物成像的熒光探針。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種聚硫化氫熒光探針，該探針能夠定量的檢測生物體內聚硫化氫，具有檢測限低(9nM)，熒光響應倍數高(75倍)，靈敏度高，選擇性好，較大斯托克斯位移(254nm)的優勢。在PBS緩沖液，熒光強度與Na₂S₄(0-20μM)濃度之間具有良好的線性關系，說明探針適合于生物體內聚硫化氫的定量檢測；并進一步應用AIE-PS2實現了MCF-7細胞聚硫化氫的熒光成像。

本發明的另一目的是提供一種上述聚硫化氫熒光探針的制備方法。

本發明的又一發明目的是提供上述聚硫化氫熒光探針在聚硫化氫檢測中的應用。

本發明的技術方案如下：

一種聚硫化氫熒光探針，其探針的結構式如下所示：