一種熒光探針及其在可逆檢測次氯酸中的應用的制作方法
【專利摘要】一種熒光探針及其在可逆檢測次氯酸中的應用涉及一類在次氯酸存在下熒光發生增強，在還原性物質存在下熒光又恢復原來狀態的熒光探針。本發明提供了一種可用于選擇性檢測細胞內次氯酸的可逆熒光探針。本發明采用萘酰亞胺或萘酐染料作為熒光母體，在萘酰亞胺母體上引入有機硒結構作為與次氯酸反應的活性中心，以實現選擇性地檢測次氯酸；利用有機硒被氧化后形成的有機硒氧化物容易被生物體系中的還原性小分子如硫化氫，半胱氨酸、二硫蘇糖醇，D,L-硫辛酸，還原型谷胱甘肽等還原為有機硒的性質，實現探針分子的可逆性；并同時利用有機硒氧化前后電子性質的變化及其對整個化合物熒光性質的影響調變探針分子的熒光性質。
【專利說明】一種熒光探針及其在可逆檢測次氯酸中的應用
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一類用于可逆檢測次氯酸(HClO)的熒光探針，具體的說，是一類在HClO存在下熒光發生增強，在還原性物質如硫化氫、半胱氨酸、二硫蘇糖醇，D, L-硫辛酸，還原型谷胱甘肽等存在下熒光又恢復原來狀態的熒光探針。
【背景技術】:
[0002]次氯酸(HClO)是生物體內重要的活性氧之一，細胞內源性的次氯酸是通過髓過氧化物酶MPO催化雙氧水和氯離子產生的。次氯酸在生理條件下會分解為具有強氧化性的次氯酸根陰離子(C10_)，在生物體的免疫系統內扮演著重要的角色。然而，當次氯酸濃度發生改變或者生物體功能紊亂時，次氯酸會引起生物體的一系列氧化損傷，從而導致呼吸損傷、缺血再灌注損傷、風濕性關節炎、心血管疾病、腎功能障礙、癌癥及多種神經退行性疾病。因此，發展一種有效地檢測次氯酸的方法具有重要的生物醫學意義。
[0003]熒光探針是有效檢測生命體內次氯酸的手段之一，結合熒光共聚焦顯微技術還可以實現次氯酸的可視化分析。Joanna Sh印herd等公開了一種檢測次氯酸的熒光探針SNAPF(結構見圖1，Joanna Shepherd et al, Chemistry & Biology, 2007, 14，1221-1231),與次氯酸作用后熒光增強從而檢測次氯酸的存在，但是該探針不具有可逆性。Tetsuo Nagano等公開了一種檢測次氯酸的突光探針HySOx (結構見圖1, Suguru Kenmoku et al, J.Am.Chem.Soc, 2007, 129, 7313-7318),與次氯酸作用后熒光增強，但是該探針也不存在可逆性。ChenXinqi等公開了一種以羅丹明B為熒光團，二苯甲酰肼為次氯酸受體的熒光探針(結構見圖1，Xinqi Chen et al, Chem.Eur.J.2008，14，4719-4724)，與次氯酸作用后熒光發生位移。但是該探針沒有用于生物體系檢測，也不具有可逆性。因此開發具有選擇性，可用于生物體系中次氯酸可逆檢測的熒光探針具有重要意義。

【發明內容】
:
[0004]本發明就是針對上述問題，提供了一種可用于選擇性檢測細胞內次氯酸的可逆熒光探針，此探針可以選擇性地與次氯酸作用，作用后熒光強度發生改變，在還原性物質如硫化氫、半胱氨酸、二硫蘇糖醇，D, L-硫辛酸，還原型谷胱甘肽等存在下熒光又可以恢復到原先狀態。
[0005]為了實現本發明的上述目的，本發明采用如下技術方案:本發明采用1，8萘酰亞胺染料作為熒光母體，在萘酰亞胺母體上引入有機硒結構作為與次氯酸反應的活性中心，以實現選擇性地檢測次氯酸；利用有機硒被氧化后形成的有機硒氧化物容易被生物體系中的還原性小分子如硫化氫、半胱氨酸、二硫蘇糖醇，D, L-硫辛酸，還原型谷胱甘肽等還原為有機硒的性質，實現探針分子的可逆性；并利用有機硒氧化前后電子性質的變化以及構型的變化導致對整個化合物熒光性質的影響來調變探針分子的熒光性質。
[0006]所述的熒光探針的通式為:
[0007]通式I =R1-Se-R2-X-F[0008]R1為具有I~20個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環；R2為具有I~20個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環；X為CH2, R’ CH，R’ R”C，NH, NR，O或S ;R’ CH中R’為具有I~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環，R’ R”C中R’為具有I~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環，R”為具有I~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環，NR中R為具有I~20個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基(如硝基，氨基，磺酸基，羥基，胺基，烷氧基、氰基，氟，氯，溴，碘等中的1-5個)的苯環，萘環，蒽環；
[0009]F為I，8-萘酰亞胺或I，8-萘酐染料母體。
[0010]當X為NH或NR，Rl和R2都通過芳基與硒相連接時，所述熒光探針的通式為:
[0011]
【權利要求】
1.一種熒光探針，其特征在于，所述的熒光探針的通式為:
通式 I =RfSe-R2-X-F R1為具有I~20個碳原子的烷基、烯丙基、含取代基或不含取代基的苯環、萘環或蒽環；苯環上取代基為硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、氰基、氟、氯、溴或碘中一種或二種以上，取代基個數為的1-5個； R2為具有I~20個碳原子的烷基、烯丙基、含取代基或不含取代基的苯環，萘環或蒽環；苯環上取代基為硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、氰基、氟、氯、溴或碘中一種或二種以上，取代基個數為的1-5個； X為CH2, R’ CH, R’ R”C，NH, NR，O或S ;R’ CH中R’為具有I~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基的苯環，萘環，蒽環；R’ R” C中R’為具有I~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基的苯環，萘環，蒽環；R’ R”C中R”為具有:~10個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基的苯環，萘環，蒽環；NR中R為具有I~20個碳原子的烷基，烯丙基，含取代基或不含取代基的苯環，萘環，蒽環；苯環上取代基為硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、氰基、氟、氯、溴或碘中一種或二種以上，取代基個數為的1-5 個； F為1，8-萘酰亞胺或I，8-萘酐染料母體。
2.根據權利要求1所述的熒光探針，其為具有下述通式III表示的化合物:
3.根據權利要求2所述的熒光探針，其特征在于，R4最佳為C1~Cltl的烷基，R5最佳為C1~Cltl的烷基。
4.一種權利要求1所述的熒光探針在可逆檢測次氯酸中的應用，其特征在于:將通式I應用于檢測次氯酸時，其是與次氯酸作用，生成具有通式II結構的化合物，從而導致熒光的改變；
5.根據權利要求4所述的熒光探針在可逆檢測次氯酸中的應用，其特征在于，所述還原性物質為硫化氫、半胱氨酸、二硫蘇糖醇，D, L-硫辛酸或還原型谷胱甘肽。
6.根據 權利要求4或5所述的熒光探針在可逆檢測次氯酸中的應用，其特征在于，將通式III應用于檢測次氯酸時，其是與次氯酸作用，生成具有通式IV結構的化合物，從而導致熒光的改變；
7.根據權利要求4或5所述的熒光探針在可逆檢測次氯酸中的應用，其特征在于，通式I可對次氯酸進行定量檢測。
8.根據權利要求4或5所述的熒光探針在實時可逆檢測次氯酸中的應用，其特征在于:用通式I測定生物體系中的次氯酸，其熒光強度隨生物體系的氧化還原電位而改變，能夠對生物體系中的次氯酸的進行可逆 檢測。
【文檔編號】C09K11/06GK103848787SQ201210528045
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2012年12月6日
【發明者】韓克利, 樓張蓉, 李鵬 申請人:中國科學院大連化學物理研究所