[發(fā)明專利]一種基于三苯胺基和吲哚衍生物的熒光探針及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310406207.8
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116606285A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張迪;王鐵良;劉進璽;馬瑩;郭潔;李漫;施佳成;周曉華;安莉;楊亞琴;魏亮亮;吳緒金
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所
• 主分類號: C07D409/06
• 分類號: C07D409/06;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 冉珊敏

本發(fā)明屬于化學(xué)檢測領(lǐng)域，涉及熒光探針，特別是指一種基于三苯胺基和吲哚衍生物的熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。其具有如下結(jié)構(gòu)式：。本發(fā)明的熒光探針能夠在兩種不同的激發(fā)波長下分別對二氧化硫和粘度進行響應(yīng)，二者識別過程獨立，不會產(chǎn)生相互干擾，具有較好的生物相容性，能夠特異性的定位于亞細胞器線粒體中，具有對線粒體中二氧化硫和粘度成像的能力。探針BDI能夠?qū)崿F(xiàn)線粒體功能障礙和凋亡過程中對細胞內(nèi)SOsubgt;2/subgt;和粘度的可視化成像，可被視為一種快速響應(yīng)的顯色分析工具，用于檢測真實樣品和生物中的相關(guān)分析物，具有高特異性和靈敏度，在生物成像領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)檢測領(lǐng)域，涉及熒光探針，特別是指一種基于三苯胺基和吲哚衍生物的熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

二氧化硫(SO₂)是一種廣泛存在于空氣中的有毒環(huán)境污染物，主要由石化燃料燃燒而產(chǎn)生。當(dāng)外源性二氧化硫通過食品或者空氣被攝入生物體內(nèi)后，二氧化硫極易與水發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽。生物體內(nèi)也會通過硫化氫(H₂S)氧化和含硫氨基酸分解而產(chǎn)生內(nèi)源性二氧化硫。許多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常水平的二氧化硫具有擴張血管、調(diào)節(jié)心血管功能以及維持細胞內(nèi)氧化還原平衡等多種重要生理作用。然而，異常水平的二氧化硫及其衍生物卻會誘發(fā)心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及癌癥等。粘度也是一個重要的生物指標(biāo)，參與了細胞內(nèi)化學(xué)信號和營養(yǎng)物質(zhì)的傳輸、代謝以及細胞凋亡等多種生理活動。線粒體基質(zhì)粘度的增大可能會導(dǎo)致線粒體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的突變，阻礙了信號分子的傳輸。細胞粘度的變化也已被證實與許多疾病也有著密切的聯(lián)系，如高血壓、糖尿病、動脈粥樣老化以及癌癥等。因此，開發(fā)一種能同時檢測細胞內(nèi)二氧化硫和粘度水平的方法，對于相關(guān)疾病的預(yù)防以及診治具有重要的意義。

目前，傳統(tǒng)的二氧化硫檢測手段如分光光度法、滴定法、電化學(xué)分析法、離子色譜法等，大多操作復(fù)雜、選擇性差并且損傷樣品。而傳統(tǒng)的粘度檢測手段如毛細血管粘度計、落球粘度計、旋轉(zhuǎn)粘度計甚至無法用于檢測微觀范疇的粘度。相比之下，有機小分子熒光探針具有選擇性好，靈敏度高，響應(yīng)迅速、不會損傷樣品并且能實現(xiàn)實時監(jiān)測等優(yōu)點，是一種能用于檢測生物體內(nèi)二氧化硫和粘度的有效手段。目前，已經(jīng)有許多用于單獨檢測二氧化硫或者粘度的熒光探針被報道，粘度探針主要是基于分子轉(zhuǎn)子如菁(Cy)、硼二吡咯烷(BODIPY)、氰基乙烯基久洛尼定(CVJ)和三苯胺基噻吩醛(DPT)等設(shè)計的，這些分子轉(zhuǎn)子在高粘度環(huán)境中分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)會受到限制，導(dǎo)致熒光發(fā)生改變。同時，這類分子轉(zhuǎn)子探針也可通過分子內(nèi)的雙鍵與二氧化硫發(fā)生邁克爾加成，從而實現(xiàn)對二氧化硫的識別。但能實現(xiàn)對二者同時檢測的探針仍舊很少。專利CN?110437219?A公開了一種檢測粘度和二氧化硫雙功能的熒光探針，該探針在檢測粘度和檢測SO₂應(yīng)用中采用的激發(fā)波長均為405?nm檢測波長范圍為450-750?nm和430-750?nm，二者的波長范圍重復(fù)率高，在同時檢測時會存在一定的相互影響；專利CN114149359?A公開了一種用于二氧化硫和粘度雙檢測的雙光子熒光探針，該熒光探針利用吲哚鹽和咔唑之間的扭曲分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（TICT）機制來實現(xiàn)對粘度的雙光子激發(fā)響應(yīng)，與吲哚鹽相連的碳碳雙鍵可以通過親核加成反應(yīng)，實現(xiàn)對二氧化硫的響應(yīng)。上述兩種用于檢測二氧化硫和粘度的探針，其發(fā)射波長均在可見光區(qū)，容易受到檢測基質(zhì)背景熒光的干擾，為了制備一種可視化、抗干擾能力強并能獨立同時進行檢測二氧化硫和粘度的熒光探針，本課題組進行了長期的探索。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于三苯胺基和吲哚衍生物的熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

基于三苯胺基和吲哚衍生物的熒光探針（BDI），其具有如下結(jié)構(gòu)式：

。

上述熒光探針的制備方法，其合成路線為：

。

制備方法為：