[發明專利]一種檢測高半胱氨酸的比率型熒光探針的制備方法及其在細胞成像與生物傳感中的應用

在審

• 申請號: 202111274856.4
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113980037A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 張琪偉;田陽;韓玉界
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

本發明公開了一種檢測高半胱氨酸(Hcy)的熒光探針及其在細胞成像與生物傳感中的應用，屬于熒光成像及生物傳感技術領域。本發明還公開了所述Hcy熒光探針的制備方法，首先合成一種氟硼絡合二吡咯甲川(BODIPY)熒光團，然后在熒光團結構上引入兩個氯原子和醛基構建了一種新型Hcy熒光探針。當溶液中存在Hcy時，所述Hcy熒光探針可以與Hcy結合形成一種另外一種熒光的物質，因此，實現比率模式對Hcy的熒光檢測，從而進一步實現對Hcy在細胞內的快速定量檢測。

技術領域

本發明屬于熒光成像及生物傳感技術領域，涉及一種檢測Hcy的新型熒光探針及其在細胞成像與生物傳感中的應用。

背景技術

小分子生物硫醇，包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)，廣泛存在于活細胞中，在蛋白質合成、解毒、代謝和生物氧化還原穩態中發揮重要作用。Hcy在細胞中發揮重要作用的硫醇化合物水平最低。大量研究表明，Hcy異常水平與某些疾病狀態密切相關，包括心血管疾病(CVD)、中風、糖尿病、腎臟疾病以及阿爾茨海默病(AD)等神經退行性疾病。因此，評估生物系統中Hcy物質的水平對于某些疾病的早期診斷，以及對上述疾病發生發展的研究具有重要意義。

在現有的各種分析方法中，結合激光共聚焦成像技術的熒光法具有高靈敏度、簡單并且儀器成本低等特點，使得基于熒光的方法在應用前景方面展現出明顯優勢。到目前為止，由于三種生物硫醇都具有相似的結構和反應活性，消除GSH和Cys的干擾仍然是檢測Hcy 的一個重大挑戰。比率型熒光探針可以進行雙通道檢測，通過兩個發射峰的比值變化可以對細胞內的檢測物進行定量分析等，這些優點能避免復雜環境相互干擾，因此，發展一種可以實現細胞、活體中Hcy的精確檢測的探針是具有挑戰性的。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種檢測Hcy的新型熒光探針及其在細胞成像與生物傳感中的應用，該新型熒光探針DCB具有選擇性好、響應速度快、高的穩定性等優點。

本發明提供了一種Hcy熒光探針，其結構如下式DCB所示：

其中，所述Hcy熒光探針為比率型探針，隨Hcy濃度升高探針自身的熒光發射峰逐漸降低，在另外一個波長的發射峰逐漸升高，通過兩個發射峰的比值變化可以對Hcy進行定量分析等，與其他探針相比，本發明所述Hcy熒光探針選擇性好，生物相容性好，響應速度快、高的穩定性，并且具備定量分析能力，使檢測更準確，在生物傳感、成像等方面具有很大優勢。

本發明還提供了一種Hcy熒光探針的制備方法，包括以下步驟：

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)與三氯氧磷(POCl₃)進行第一反應得到油狀物，然后加入有機溶劑和式1化合物在耐壓管中進行第二反應，得到Hcy熒光探針DCB；所述反應過程如下反應式(a)所示：

其中，所述第一反應的溫度為0℃-10℃；優選地，為0℃。

其中，所述第一反應的時間為10min-60min；優選地，為30min。

其中，所述第一反應優選地在氮氣氛圍下進行。

優選地，所述第一反應結束后，冷卻至室溫加入式1化合物進行過夜反應(第二反應)。

其中，所述第二反應的溫度為50℃-100℃；優選地，為80℃。

其中，所述第一反應優選地在耐壓管中進行。

其中，所述有機溶劑選自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等中的一種或多種；優選地，為1,2- 二氯乙烷。

其中，所述第二反應的時間為10h-12h；優選地，為12h。

其中，所述第二反應優選地在氮氣氛圍下進行。