[發明專利]一種七甲川菁-萘酰亞胺雜合體的合成和作為近紅外熒光探針在檢測谷胱甘肽中的應用

有效

• 申請號: 202210093783.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114539222B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 包霞珍;曹雪慧;艾凱麗
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明提供了一種七甲川菁?萘酰亞胺雜合體的合成和作為近紅外熒光探針在檢測谷胱甘肽中的應用。該探針以七甲川菁和萘酰亞胺為熒光骨架，以苯硫醚和磺酰胺為GSH的響應基團，將它們共軛連接構建熒光共軛體系Cyan?S?Nap。該探針與GSH反應時，分別在萘酰亞胺和花菁染料位點發生磺酰胺裂解反應和取代反應（雙反應位點），產生熒光發射在可見光區和近紅外區的熒光產物（雙熒光通道），因此，可實現在雙熒光發射通道下對GSH的高選擇性檢測。同時本發明所提供的探針具備線粒體靶向性，能夠高靈敏檢測活細胞中GSH的水平，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機小分子熒光探針和生物傳感技術領域，具體涉及一種七甲川菁-萘酰亞胺雜合體及其合成方法，同時涉及七甲川菁-萘酰亞胺雜合體作為近紅外熒光探針在檢測檢測谷胱甘肽中的應用。

背景技術

生物硫醇主要包括半胱氨酸（Cys）、高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH），它們在維持細胞氧化還原穩態、信號轉導、解毒和代謝等方面扮演著重要角色。其中，GSH是細胞內含量最豐富的還原性物質，在維持生物體的氧化還原平衡中起著十分重要的作用，同時與信號傳導、炎癥反應和癌癥發生等生理過程有著密切聯系。同時，GSH作為胞內最重要的抗氧化，其濃度的變化能夠直接反映細胞的氧化還原穩態，研究表明，GSH濃度的異常與阿爾茲海默癥、退行性疾病、肝損傷、心血管疾病和癌癥等疾病的發生和發展密切相關。基于此，發展有效的工具分子實現對GSH的高效檢測，對于闡明GSH的生理功能并揭示疾病成因具有重要價值。

近年來，熒光傳感和成像技術因其高靈敏性、實時性、無創性和高時空分辨率等優勢已成為目前監測生命體系中生物小分子的水平、定位和運輸的有效手段。特別是反應型熒光探針能夠通過特異的化學反應對分析底物進行專一性識別，因而具有較高的靈敏度和選擇性。因此，利用GSH的化學性質構建反應型熒光探針是實現其高選擇性檢測的重要手段。值得注意的是，胞內小分子硫醇Cys、Hcy和GSH具有相似的化學結構，使得它們的化學性質相似，這為發展選擇性檢測GSH的探針帶來了挑戰。另一方面，目前發展的GSH探針大都是“turn-on”型，即通過單熒光發射通道實現對GSH的檢測，該類探針存在很多缺陷，如光漂白、光散射，易受溶劑極性、探針濃度、激發強度和環境條件等的影響，從而導致檢測結果的偏差。為了克服該缺陷，發展了比率型熒光探針，它可通過兩個不同熒光通道間的比值實現對目標分析物的高效檢測。但目前的比率型探針都是基于“一個熒光信號增強，而另一熒光信號減弱”型，無法真正實現雙通道下同時檢測GSH。基于此，我們發展了新穎的“雙位點、雙通道turn-on”模式選擇性檢測GSH的近紅外熒光探針，該探針以七甲川菁和萘酰亞胺為熒光骨架，以苯硫醚和磺酰胺為GSH的響應基團，將它們共軛連接構建熒光共軛體系Cyan-S-Nap（式1）。該探針與GSH反應時，分別在萘酰亞胺和花菁染料位點發生磺酰胺裂解反應和取代反應，產生熒光信號不同的熒光產物，因而可通過“雙響應-雙通道”策略實現GSH的特異性檢測。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供了一種七甲川菁-萘酰亞胺雜合體及其合成方法；

本發明的另一個目的是提供了該七甲川菁-萘酰亞胺雜合體作為近紅外熒光探針在檢測谷胱甘肽中的應用，實現了雙熒光通道下在水相體系和活細胞中選擇性檢測谷胱甘肽。

一、七甲川菁-萘酰亞胺雜合體及其制備

本發明提供的七甲川菁-萘酰亞胺雜合體，英文名稱為2-((E)-2-((E)-2-((4-((2-butyl-1,3-dioxo-2,3-dihydro-1H-benzo[de]isoquinoline)-6-sulfonamido)phenyl)thio)-3-(2-((E)-1,3,3-trimethylindolin-2-ylidene)ethylidene)cyclohex-1-en-1-yl)vinyl)-1,3,3-trimethyl-3H-indol-1-ium?iodide，命名為Cyan-S-Nap，結構式如下：

。