一种基于花菁的有机化合物及应用制造技术

本发明专利技术涉及荧光探针，具体的说是一种基于花菁的有机化合物及其应用。基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ所示，并以所述花菁类化合物作为检测O2

An organic compound based on Cyanine and its application

The invention relates to a fluorescent probe, in particular to an organic compound based on Cyanine and its application. Based on the structure type I of cyanine organic compounds, the cyanine compounds were detected as O2.

【技术实现步骤摘要】
一种基于花菁的有机化合物及应用
本专利技术涉及荧光探针，具体的说是一种基于花菁的有机化合物及其应用。
技术介绍
细胞内存在着各种各样的内源性活性物种，包括活性氧物种，活性硫物种，活性氮物种。它们都有着特殊的生理功能，在生命体的各项生理活动中都起着十分重要的作用。硫化氢属于活性硫物种，作为内源性信号分子主要起着调节心脑血管系统和神经系统，平衡机体氧化还原稳态等作用。目前有研究表明多硫化氢才是真正的信号分子，而硫化氢只是多硫化氢发挥生理性作用后的释放物。多硫化氢的还原性比硫化氢更强，所以当细胞受到氧化损伤时更能起到抗氧化作用，从而能够维护机体的正常运转。其中，多硫化氢的生成路径中需要活性氧的参与，在胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)和胱硫醚-β-合成酶(CBS)的作用下产生多硫化氢。但是过多的活性氧会使细胞的氧化还原系统崩溃，细胞无法产生更多的多硫化氢来进行氧化应激，因此使得细胞受到氧化损伤，这一过程进一步证明了多硫化氢的产生需要依赖活性氧的参与。目前用于检测活性氧和多硫化氢的探针都是单独检测，而细胞中氧化还原过程是多种物种共同作用的结果，因此，设计一种可以多响应的探针来检测O2·-和H2Sn是十分有意义的。目前，用于检测O2·-的方法有:电子顺磁共振法，SOD酶活性测定法，高效液相色谱法(HPLC)以及电化学方法。用于检测多硫化氢的方法有:比色法，电化学分析，色谱分析法。然而这些方法需要进行样品的预处理，比如说细胞破碎、组织匀浆等，以及需要大型的检测设备，因此不适合用于生物体内原位、实时的检测。荧光生物成像技术支撑的可视化研究，不仅能对分析对象进行高时空分辨检测的同时，还不会对分析对象造成侵入式的破坏，因此在细胞水平上可实现原位、实时、动态的可视化检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于花菁的有机化合物及应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于花菁的有机化合物，基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ所示，所述获得式Ⅰ所示基于花菁的有机化合物的中间体化合物II，一种基于花菁的有机化合物的应用，所述基于花菁的有机化合物在定性/定量地检测O2·-和H2Sn中的应用。所述基于花菁的有机化合物在定性/定量地检测模拟生理环境下、细胞或生物体内外的O2·-和H2Sn中的应用。一种荧光探针，探针为结构式如式Ⅰ所示的有机化合物。一种荧光探针的应用，所述探针在定性/定量地检测O2·-和H2Sn中的应用。所述探针在定性/定量地检测模拟生理环境下、细胞或生物体内外的O2·-和H2Sn中的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术化合物作为检测O2·-和H2Sn的荧光探针，在一定活性氧和多硫化氢的刺激下，对应的荧光强度和发射波长发生变化，进而可用于水体系、模拟生理环境和细胞内O2·-和H2Sn的检测，并可大大降低外部检测条件的干扰，提高检测精度。本专利技术化合物用作荧光探针，可用于细胞内O2·-和H2Sn的检测，这对深入研究O2·-和H2Sn的细胞信号转导，以及进一步研究细胞中生物活性物质的代谢及作用，发现O2·-和H2Sn在健康和疾病中所起的作用，具有重要的生物医学意义。附图说明图1为本专利技术实施例2提供的采用的荧光探针与不同浓度O2·-作用后的荧光光谱图。图2为本专利技术实施例2提供的采用的荧光探针与不同浓度H2Sn作用后的荧光光谱图。图3为本专利技术实施例3提供的所采用的荧光探针对O2·-的选择性示意图；其中，横坐标从左至右依次为：1、空白；2、O2·-(10μM)；3、双氧水(200μM)；4、羟基自由基(25μM)；5、过氧化亚油酸(200μM)；6、枯烯氢过氧化物(400μM)；7、过氧化亚硝酰阴离子(25μM)；8、一氧化氮(200μM)；9、过氧化叔丁醇(200μM)；10、次氯酸(200μM)；11、亚硝基谷胱甘肽(200μM)。图4为本专利技术实施例3提供的所采用的探针对H2Sn的选择性示意图；其中，横坐标从左至右依次为：1、空白；2、二硫化钠(10μM)；3、四硫化钠(10μM)；4、半胱氨酸(100μM)；5、谷胱甘肽(100μM)；6、同型半胱氨酸(100μM)；7、硫氢化钠(100μM)；8、多硫化半胱氨酸(50μM)(1mM)；9、胱氨酸(100μM)；10、氧化谷胱甘肽(100μM)；11、PhCH2S4CH2Ph(100μM)；12、抗坏血酸(50μM)；13；α-生育酚(50μM)。图5为本专利技术实施例4提供的所采用的探针用于活细胞内O2·-的荧光成像图，其中，式Ⅰ化合物加入到细胞内并培养15分钟后，进行共聚焦显微镜成像。图6为本专利技术实施例4提供的所采用的探针用于活细胞内外源O2·-的荧光成像图，其中，细胞用式Ⅰ化合物(1μM)孵育15分钟后加入O2·-(1μM)孵育15分钟，进行共聚焦显微镜成像。图7为本专利技术实施例4提供的所采用的探针用于活细胞内H2Sn的荧光成像图，其中，式Ⅰ化合物加入到细胞内并培养15分钟后，进行共聚焦显微镜成像。图8为本专利技术实施例4提供的所采用的探针用于活细胞内外源H2Sn的荧光成像图，其中，细胞用式Ⅰ化合物(1μM)孵育15分钟后加入Na2S4(1μM)孵育15分钟，进行共聚焦显微镜成像。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的限定，但本专利技术不限于实施例。本专利技术基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ所示，并以所述花菁类化合物作为检测O2·-和H2Sn的荧光探针。本专利技术的化合物作为检测O2·-和H2Sn的荧光探针，在一定活性氧和多硫化氢的刺激下，对应的荧光强度和发射波长发生变化，进而可用于水体系、模拟生理环境和细胞内O2·-和H2Sn的检测，并可大大降低外部检测条件的干扰，提高检测精度。本专利技术化合物用作荧光探针，可用于细胞内O2·-和H2Sn的检测，这对深入研究O2·-和H2Sn的细胞信号转导，以及进一步研究细胞中生物活性物质的代谢及作用，发现O2·-和H2Sn在健康和疾病中所起的作用，具有重要的生物医学意义。具体，基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ为：将式Ⅰ化合物加入到待测定水体、模拟生理环境或生物体内，与O2·-反应从而导致荧光由关到开，所得化合物II的结构；将化合物II与待测定水体、模拟生理环境或生物体内外的H2Sn荧光探针吸收和荧光发射最大波长会有改变，所得化合物III的结构；实施例1.基于花菁的有机化合物的制备：本专利技术基于花菁的有机化合物，式Ⅰ化合物中所示花菁类荧光团为市售商品，然后在荧光团指定的位置修饰上不同的检测基团，得到的相应的花菁类化合物。具体实施例如下：(1)化合物II的制备将1-(4-硝基苯基)乙-1-醇(0.067g,0.4mmol)溶解在20ml无水DMF的圆底烧瓶中，室温条件下，加入0.0167g氢化钠，在氩气保护下搅拌15分钟。然后将花菁荧光团(0.255g，0.4mmol)加入到上述溶液里，室温反应1小时，用过量的饱和碘化钾溶液洗涤，洗涤后用二氯甲烷萃取，旋蒸得粗产品。粗产品用柱层析色谱进行纯化，洗脱剂选择二氯甲烷和甲醇(6:1/v/v)，得到0.148g(0.23mmol)绿色固体化合物II，产率57.5％。LC-MS(API-ES):m/zC42H48N3O3+Calcd642.37,found[M+H]+642.23.(2)式Ⅰ化合物的制备冰浴条件下，将化合物II本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于花菁的有机化合物，其特征在于：基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ所示，

【技术特征摘要】
1.一种基于花菁的有机化合物，其特征在于：基于花菁的有机化合物结构式Ⅰ所示，2.按权利要求1所述的基于花菁的有机化合物，其特征在于：所述获得式Ⅰ所示基于花菁的有机化合物的中间体化合物II，3.一种权利要求1所述的基于花菁的有机化合物的应用，其特征在于：所述基于花菁的有机化合物在定性/定量地检测O2·-和H2Sn中的应用。4.按权利要求3所述的基于花菁的有机化合物的应用，其特征在于：所述基于花菁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈令新，高敏，于法标，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37