LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用制造技术

本发明专利技术涉及LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，LZQ荧光探针的结构式如下所示

【技术实现步骤摘要】
LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用
本专利技术涉及荧光探针制备领域，具体涉及一种LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用。
技术介绍
SO2是一种空气污染物，其毒性主要来源于其衍生物亚硫酸盐(SO32-)和亚硫酸氢盐(HSO3-)，长期的暴露SO2可能导致多种疾病的产生，如哮喘、中风、偏头痛，肺癌和脑癌。最近的研究表明，在活细胞的细胞质和线粒体中硫化氢或一些含硫氨基酸可通过活性氧被内源性氧化生成SO2或HSO3-，从而产生一系列的生物效应，如使ATP酶的活性增加，导致ATP消耗，使膜蛋白的磷酰化受阻，因此对一些蛋白和生物小分子的跨膜运输产生影响。人血清白蛋白(HSA)是人体中含量最丰富的转运蛋白，可以与多种阴离子、阳离子和生物小分子结合，在许多生理过程中起着非常重要的作用，如调节血液和组织之间的水平衡和作为生理载体运输如胆红素、脂肪酸和药物等分子。SO2与HSA之间存在着密切关联。近几年中有许多文献报道利用荧光探针检测SO2或HSA。目前关于SO2检测的荧光探针主要基于以下作用机理：1、乙酰丙酸基选择性脱保护；2、与醛的加成；3、与双键的亲核加成等。而对HSA的检测主要基于1、解聚诱导发光；2、聚集诱导发光；3、抑制扭曲的分子内电荷转移等。由于目前存在的荧光探针对SO2和HSA检测机理的不同和SO2作为小分子而HSA作为大分子两者物质本身的差异实现两者的双通道同时检测传感非常困难，且目前国内外尚未报道能够用来双通道识别传感SO2和HSA的荧光探针，因此专利技术一种可以高效检测液体和生物样品中的HSO3-和HSA荧光探针尤其重要。专利技术内容本专利技术提出了一种可以同时识别SO2和HSA荧光探针及其制备与应用，其结构式如LZQ所示，该探针不仅能够快速、灵敏的识别HSO3-和HSA，而且HSA能够催化探针与HSO3-的反应。实现本专利技术的技术方案是：一种LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，LZQ荧光探针的结构如下：所述LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用。所述LZQ荧光探针在检测溶液和活细胞中二氧化硫衍生物的应用。所述LZQ荧光探针检测溶液和活细胞中HSA的应用。所述LZQ荧光探针在HSA催化下检测溶液和活细胞中二氧化硫衍生物的应用。所述的LZQ荧光探针的制备方法，将2-乙腈基苯并噻唑溶于乙醇中，冷却至0-10℃，依次加入7-(二乙胺基)水杨醛和哌啶，混合物在回流温度下搅拌，反应5-8h，冷却后将反应体系倒入冰水中，产生沉淀，沉淀过滤得到荧光探针。所述2-乙腈基苯并噻唑、7-(二乙胺基)水杨醛和哌啶的物质的量之比为1:1：(0.5-2)。所述7-(二乙胺基)水杨醛的制备步骤如下：(1)在N2保护下，将DMF超干溶剂缓慢滴加到POCl3中，在20-50℃下搅拌30min，得到红色溶液；(2)将7-二乙基氨基香豆素溶解到DMF超干溶剂中，然后加入步骤(1)的红色溶液，将得到的混合物在60℃下搅拌24h，反应结束后倒入冰水中，加入NaOH溶液调节pH至5.0，产生沉淀，沉淀过滤，得到7-(二乙胺基)水杨醛。所述步骤(2)中7-二乙基氨基香豆素的制备步骤如下：将4-(二乙氨基)水杨醛、丙二酸二乙酯和乙醇混合，混合后加入哌啶并在回流条件下搅拌6-12h，用旋转蒸发仪除去乙醇，然后加入浓HCl和冰醋酸，在回流温度下搅拌6-12h，反应结束后，将溶液冷却至室温，并倒入冰水中，滴加NaOH溶液调节pH至5，形成沉淀，搅拌1小时后，过滤混合物，用水洗涤，干燥，得到7-二乙基氨基香豆素。所述4-(二乙氨基)水杨醛、丙二酸二乙酯和哌啶的物质的量之比为1:1：(1-2)。化学反应式如下：上述应用具体包括：测试探针储存液加入HSO3-前后荧光光谱的变化，荧光的激发波长为400nm；观察荧光探针孵育的细胞及其加入HSO3-前后荧光成像图的变化。荧光光谱的变化为：以400nm光激发时，在486nm处的荧光迅速增强，约15min达到最高值。荧光成像图的变化为：用探针母液孵育细胞，并用共聚焦显微镜，以激发波长为405nm光源激发，进行细胞成像无明显变化。用外源性的HSO3-孵育细胞，并用共聚焦显微镜成像荧光增强。测试探针储存液加入HSA前后荧光光谱的变化，荧光的激发波长为545nm；观察荧光探针孵育的细胞及其加入HSA前后荧光成像图的变化。荧光光谱的变化为：以545nm光激发时，在583nm处的荧光迅速增强，约3min达到最高值。荧光成像图的变化为：用探针母液孵育细胞，并用共聚焦显微镜，以激发波长为552nm光源激发，进行细胞成像,可观察到荧光。用外源性的HSA孵育细胞，并用共聚焦显微镜成像可观察到荧光明显增强。测试探针储存液加入不同浓度的HSA之后，加入同等浓度的HSO3-其荧光光谱的变化，荧光的激发波长为400nm。荧光光谱的变化为：以400nm为激发波长，加入不同浓度的HSA之后，加入同等浓度的HSO3-，其460nm处的荧光强度随HSA浓度的增加而逐渐增强，其到达平衡的时间随HSA浓度的增加而逐渐缩短。本专利技术的有益效果是：(1)该探针能够实现HSO3-和HSA的双通道同时检测。(2)HSA能够催化探针与HSO3-的反应。(3)该探针具有合成简单，选择性好，灵敏度高等优点。这为研究SO2和HSA的生理病理作用提供了有效的工具。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例1探针L1的1HNMR图谱。图2是实施例1探针L1的13CNMR图谱。图3是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4)体系中，激发波长为400nm，2μM探针LZQ与200μMHSO3-反应时，荧光光谱随时间的变化图。图4是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4)体系中，激发波长为400nm，2μM探针LZQ与浓度范围在0-200μM的HSO3-反应时，荧光光谱随HSO3-浓度的变化图。图5是在486nm处的荧光强度与HSO3-浓度的线性关系图。图6是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4，)体系中，激发波长为400nm，2μM探针LZQ及向2μM探针LZQ中分别加入不同的阴离子和小分子反应15min后的荧光光谱图。图7是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4)体系中，激发波长为545nm，2μM探针LZQ与0.02mg/mL的HSA反应时，荧光光谱随时间的变化图。图8是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4)体系中，激发波长为545nm，2μM探针LZQ与浓度范围在0-0.5mg/mL的HSA反应时，荧光光谱随HSA浓度的变化图。图9是在583nm处的荧光强度与HSA浓度的线性关系图。图10是在PBS缓冲(10mM，pH＝7.4，)体系中，激发波长为545nm，2μM探针LZQ及向2μM探针LZQ中分别加入不同蛋白质、酶、硫醇类化合物反应3min后的荧光光谱图。图11是探针LZQ与HSA在HeLa细胞中的荧光图像。A1、A2是HeLa细胞用探针LZQ(2μM)孵育10min后的荧光成像。B1、B2是HeLa细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，其特征在于LZQ荧光探针的结构如下：

【技术特征摘要】
1.一种LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，其特征在于LZQ荧光探针的结构如下：所述LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用。2.根据权利要求1所述的LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，其特征在于：所述LZQ荧光探针在检测溶液和活细胞中二氧化硫衍生物的应用。3.根据权利要求1所述的LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，其特征在于：所述LZQ荧光探针检测溶液和活细胞中HSA的应用。4.根据权利要求1所述的LZQ荧光探针在同时检测SO2和HSA中的应用，其特征在于：所述LZQ荧光探针在HSA催化下检测溶液和活细胞中二氧化硫衍生物的应用。5.权利要求1-4任一项所述的LZQ荧光探针的制备方法，其特征在于步骤如下：将2-乙腈基苯并噻唑溶于乙醇中，冷却至0-10℃，依次加入7-(二乙胺基)水杨醛和哌啶，混合物在回流温度下搅拌，反应5-8h，冷却后将反应体系倒入冰水中，产生沉淀，沉淀过滤得到荧光探针。6.根据权利要求5所述的LZQ荧光探针的制备方法，其特征在于：所述2-乙腈基苯并噻唑、7-(二乙胺基)水杨醛和哌啶的物质的量之比为1:1：(0.5-2)。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙远强，梁增强，孙凯，贾林果，陈晓岚，屈凌波，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41