[發(fā)明專(zhuān)利]一種可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111306310.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114230560A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江沛;徐鵬飛;崔昌萌;王長(zhǎng)水;孫文學(xué)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): C07D405/06
• 分類(lèi)號(hào): C07D405/06;C09K11/06;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 深圳紫晴專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 44646
• 代理人: 付欽偉

本發(fā)明提供一種可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針，公開(kāi)了該水溶性熒光探針的制備方法及其響應(yīng)過(guò)氧化氫的吸收光譜及熒光光譜性質(zhì)。該探針能夠?qū)^(guò)氧化氫快速響應(yīng)，并發(fā)射強(qiáng)烈的近紅外熒光，并且溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)榫G色，具備可視化的檢測(cè)的能力。該探針具有良好的細(xì)胞膜穿透性及較低的背景熒光，具備分子生物領(lǐng)域應(yīng)用的潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針，屬于過(guò)氧化氫快速分析檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為一種重要的活性氧，過(guò)氧化氫(H₂O₂)在維持生命系統(tǒng)中生物體的生理平衡中起著重要作用。與其他活性氧(羥基自由基、過(guò)氧自由基、單線態(tài)氧、超氧陰離子自由基和次氯酸/次氯酸根離子)相比，過(guò)氧化氫具有低反應(yīng)活性和長(zhǎng)半衰期，這使得它能夠在多個(gè)細(xì)胞間擴(kuò)散和傳遞信號(hào)。過(guò)氧化氫作為細(xì)胞中的第二化學(xué)信使，與各種生理過(guò)程緊密相連，包括激活免疫細(xì)胞、重塑血管等。因此，過(guò)氧化氫的濃度需要被精確地調(diào)節(jié)。過(guò)氧化氫的濃度的變化涉及到許多疾病，過(guò)量的過(guò)氧化氫能會(huì)破壞生物體的蛋白質(zhì)、DNA和RNA，這些都與嚴(yán)重的人類(lèi)疾病有關(guān)，包括癌癥、糖尿病以及神經(jīng)退行性疾病等。

目前用于檢測(cè)過(guò)氧化氫的方法主要包括電化學(xué)法、譜法、比色法以及質(zhì)高效液相色譜法等，這些方法普遍具有前處理復(fù)雜、破壞細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)、費(fèi)用高昂等缺陷。近年來(lái)，基于小分子熒光探針的熒光成像技術(shù)以其實(shí)時(shí)、靈敏、無(wú)創(chuàng)的特點(diǎn)，受到科研工作者的青睞。目前，各種基于芳基硼酸結(jié)構(gòu)的熒光探針被開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)細(xì)胞和動(dòng)物體內(nèi)的過(guò)氧化氫。然而，它們大多數(shù)具有短發(fā)射波長(zhǎng)、溶解性差的缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致探針測(cè)試時(shí)易受背景熒光的干擾，信噪比低。

因此，需要新的策略來(lái)開(kāi)發(fā)可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針，滿(mǎn)足過(guò)氧化氫的檢測(cè)需求。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述背景，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針，其特點(diǎn)在于以五氟苯磺酰基為過(guò)氧化氫識(shí)別單元，五氟苯環(huán)增強(qiáng)了磺酰基對(duì)過(guò)氧化氫的反應(yīng)活性，從而提高了探針對(duì)過(guò)氧化氫的選擇性和靈敏度；釋放出的715nm的熒光穿透性強(qiáng)、背景干擾低，具有較高的信噪比；同時(shí)強(qiáng)烈的溶液顏色變化，可以實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述的一種可視化檢測(cè)過(guò)氧化氫的水溶性熒光探針結(jié)構(gòu)式如式(I)所示：

本發(fā)明進(jìn)一步提供制備式(I)所示化合物的方法，所述合成路線如下：

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了式(I)所示化合物制備方法，所述的制備方法包括：

①將化合物1與間苯二酚溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，加入氫化鈉，氮?dú)獗Ｗo(hù)，50℃反應(yīng)過(guò)夜，將反應(yīng)體系滴加到乙醚溶液中，抽濾收集固體，采用硅膠層析柱色純化，得到化合物2；

③將化合物2與N,N-二異丙基乙胺溶解到二氯甲烷中，降溫至0℃，滴加5-氟苯磺酰氯，反應(yīng)30分鐘，然后緩慢升溫至室溫，反應(yīng)過(guò)夜，反應(yīng)體系倒入飽和食鹽水中，加入二氯甲烷，用分液漏斗洗滌分層，保留有機(jī)相，再將有機(jī)相水洗三次，用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)濾，減壓蒸餾除去二氯甲烷，采用硅膠層析柱色純化，得到化合物3.

檢測(cè)生物樣本中過(guò)氧化氫：觀察加入過(guò)氧化氫熒光探針前后待測(cè)生物樣本的熒光光譜變化，熒光的激發(fā)波長(zhǎng)為690nm，觀察723nm處熒光峰值的變化；如果峰值增強(qiáng)，說(shuō)明測(cè)試液中含有過(guò)氧化氫。優(yōu)選的，采用熒光光譜儀對(duì)熒光光譜測(cè)試。

生物樣本中的過(guò)氧化氫可以引起熒光探針的熒光光譜的變化，可以通過(guò)觀察熒光光譜儀中熒光光譜的變化情況判斷溶液中過(guò)氧化氫的含量，從而定量檢測(cè)；氧化氫濃度和熒光強(qiáng)度關(guān)系的線性曲線，Y＝13.24*X+2103，R²＝0.987。其檢測(cè)下限為56nM。