[發明專利]一種用于分別和同時檢測硫化氫和一氧化碳的熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111405770.0
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114394977B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 薛運生;楊柳;張玲;陳佳勝;騰楊欣;鄭友廣
• 申請（專利權）人: 徐州醫科大學
• 主分類號: C07D491/107
• 分類號: C07D491/107;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

本發明涉及一種用于分別和同時檢測硫化氫和一氧化碳的熒光探針及其制備方法和應用，該熒光探針的結構式如下，具有檢測限低(檢測Hsubgt;2/subgt;S和CO的檢測限分別為9nM和15nM)，靈敏度高，選擇性好的優勢。熒光強度與Nasubgt;2/subgt;S(0?40μM)濃度以及CORM?3(0?40μM)濃度之間具有良好的線性關系，說明探針適合于生物體內Hsubgt;2/subgt;S和CO的定量檢測；并進一步應用FP?HSCO實現了HT?22細胞內Hsubgt;2/subgt;S和CO的分別和同時的熒光成像。

技術領域

本發明屬于熒光探針檢測技術領域，具體涉及一種用于分別和同時檢測硫化氫和一氧化碳的熒光探針及其制備方法和應用。

背景技術

硫化氫(Hydrogen?sulfide，H₂S)是繼一氧化氮和一氧化碳(Carbon?monoxide，CO)之后，生物體中第三種內源性氣體信號分子。生理水平的H₂S參與多種生物學功能，包括神經傳導、血管舒張、細胞凋亡、炎癥、缺血/再灌注損傷和胰島素分泌。H₂S濃度異常與多種疾病密切相關，如阿爾茨海默病、帕金森病和糖尿病等。CO在生物系統中通過血紅素加氧酶(HO-1)分解血紅素而產生，是人體內重要的氣體信號分子。CO具有抗炎、抗細胞凋亡、抗增殖、細胞保護、血管舒張和神經遞質等多種生理功能。CO的異常產生和代謝參與了阿爾茨海默病、帕金森病、心腦血管疾病等多種疾病的發生與發展。研究表明，H₂S和CO在多種組織和臟器中共存，兩種氣體信號分子之間存在著密切的聯系。

目前已開發了許多用于檢測H₂S或用于檢測CO的熒光探針，通過使用這些熒光探針，H₂S或CO生物學的研究已經取得了良好的進展。為了檢測多種分析物，一種方法是在一個系統中使用多個熒光探針，但這種方法存在較多缺陷：(1)兩種探針之間存在干擾；(2)各個探針的定位、代謝及光漂白率不同，會嚴重影響檢測的準確性，不適合進行定量分析。而開發能夠識別多種物質的單分子熒光探針可避免上述問題，其是指一個熒光探針可對多個物質產生不同的熒光信號，從而實現多種物質的分別和同時檢測。這類探針的設計思路是將多個熒光基團和多個識別基團通過連接基團融合到一個分子中。

目前用于檢測多種分析物的單個熒光探針也取得了一定的研究進展，如Lin報道了基于香豆素-羅丹明結構的可分別識別H₂O₂、NO以及H₂O₂/NO的熒光探針FP-H₂O₂-NO，該探針能夠在活細胞內同時檢測H₂O₂和NO。因此，開發一種能夠分別和同時檢測H₂S和CO的單分子熒光探針對于研究兩種氣體信號分子在疾病中的串聯機制具有重要意義。目前，能分別和同時識別H₂S和CO的熒光探針尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種基于熒光共振能量轉移(Fluorescence?resonance?energy?transfer，FRET)機理的能夠分別和同時檢測H₂S和CO的熒光探針FP-HSCO，該探針具有檢測限低，靈敏度高，選擇性好的優勢。該探針實現了HT-22細胞內H₂S和CO的分別和同時檢測，并應用該探針檢測Aβ_1-42誘導的HT-22細胞中H₂S與CO水平變化，發現H₂S水平升高，CO水平升高，提示內源性H₂S與CO可能參與了阿爾茨海默病的病理進程，并且存在密切關聯。

本發明的另一目的是提供一種上述熒光探針FP-HSCO的制備方法。