本发明专利技术公开了一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用，该探针为2‑[2‑[2‑[[4‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧代硼戊环‑2‑基)苄氧羰基]苄胺基]‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物。制备方法包括：1,2,3,3‑四甲基‑3H‑碘代吲哚与2‑氯‑1‑甲酰基‑3‑羟甲基环己烯脱水缩合反应；所得2‑[2‑[2‑氯‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应；所得2‑[2‑[2‑苄胺基‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物与4‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧代硼戊环‑2‑基)苄氧甲酰氯反应，得到上述新型荧光探针。该探针对过氧化氢的检测表现出较高的选择性。
【技术实现步骤摘要】
一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术属于分析化学
，尤其涉及一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
过氧化氢(H2O2)是一种活性氧的代谢副产物，在细胞内过多的产生和积累会导致氧化应激反应和一系列严重的健康问题。所以，对细胞内过氧化氢可视化的荧光成像技术已引起越来越多的关注。越来越多的研究表明，过氧化氢不仅与生物体各种疾病的产生密切相关，更是细胞正常生理过程中一种重要的信息传导分子。具有灵敏度高和选择性好的过氧化氢荧光探针的设计和发展，将为细胞内的过氧化氢的检测及其生理作用的研究提供强有力的工具。目前已经有许多的过氧化氢荧光探针被报道，这些探针主要是利用过氧化氢的氧化性、水解作用或两亲性等性质，通过发生化学反应进行识别。二氢二氯荧光素(DCFH)是经典的检测过氧化氢的方法之一，它是基于过氧化氢的氧化性使DCFH转化为二氯荧光素，利用荧光增强定量检测过氧化氢。最近，化学家们利用过氧化氢氧化苯偶酰、有机磷、多巴胺，催化水解磺酰酯和氧化水解硼酸酯等一些特异性化学反应，设计合成了一系列过氧化氢荧光探针。在这些设计原理和方法中，以苯硼酸酯为识别位点设计出的过氧化氢荧光探针最为优秀，此类探针基于过氧化氢的两亲特性，能有效避免其他具有氧化性的活性氧物质的干扰，具有很好的选择性。然而，这些探针大多数是以简单的荧光信号强度变化为基础，而荧光强度很容易受到外部环境的干扰。因此，这类探针不能提供足够的精度进行定量检测。具有自校正作用的，通过两个波长的变化指示识别的比率型荧光探针则为此提供了一个很好的解决方案。虽然比率测量型探针在精准定量分析方面与荧光增强或减弱型探针相比具有明显的优势，但这类探针目前为止却很少。另外，这些比率型探针分子的吸收波长和发射波长都处在可见光区域，容易受生物样品自身荧光的干扰，而近红外荧光探针则能避免这一问题。因此，对过氧化氢在近红外区域具有选择性响应的比率型荧光探针的设计和应用具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种选择性好、快速简便的检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针，还相应提供该检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针的制备方法及应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针，所述检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针为2-[2-[2-[[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧代硼戊环-2-基)苄氧羰基]苄胺基]-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷反应，得到1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚，结构式如式(5)：(2)环己酮进行维尔斯迈尔(Vilsmeier)反应，得到2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，结构式如式(4)：(3)步骤(1)所得的1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚与步骤(2)所得的2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯通过脱水缩合反应，得到2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(3)：(4)步骤(3)所得的2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应，得到2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(2)：(5)4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯生成中间体4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧代硼戊环-2-基)苄氧甲酰氯与步骤(4)所得的2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物反应，得到式(1)所示的化合物。优选的，所述步骤(1)的具体过程为：将2,3,3-三甲基-3H-吲哚溶于硝基甲烷中，再向其中加入碘甲烷，室温反应24h，有大量固体析出，向其中加入乙醚使其完全沉淀，然后减压过滤，用乙醚淋洗，得固体产物为1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚。优选的，所述2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷的摩尔比为1∶1.0～2.0。优选的，所述步骤(2)的具体过程为：在氩气保护下，将干燥的N,N-二甲基甲酰胺溶于干燥的二氯甲烷，用冰盐浴冷却至0℃，控温0℃缓慢滴加三氯氧磷的二氯甲烷溶液，滴加完反应30min后，将环己酮加入其中，然后将反应液加热至80℃反应3h，反应结束后，将反应液倒入冰水中，静置过夜，有黄色固体析出，减压过滤，得固体产物为2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯。优选的，所述环己酮进行维尔斯迈尔反应的温度为25～80℃。优选的，所述步骤(3)的具体过程为：在双口瓶中加入1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚和2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，接上分水器，抽换气三次后，在氩气保护下加入正丁醇和甲苯(30mL，v/v＝7:3)。然后，氩气保护下回流搅拌反应10h，反应完毕后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用乙醚洗涤过滤后，用硅胶色谱柱(二氯甲烷/0-2％甲醇)提纯，得绿色固体产物为2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物。优选的，所述2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯与1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚的摩尔比为1∶2.0～2.2。优选的，所述步骤(4)的具体过程为：在双口瓶中加入2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，抽换气三次后，在氩气保护下加入无水乙腈。溶解后，用微量注射器将苄胺和N,N-二异丙基乙胺加入其中，氩气保护下加热至80℃反应40min，反应完毕后，加入0.1N的盐酸淬灭反应，用二氯甲烷萃取三次，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤一次，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，随后用硅胶色谱柱(二氯甲烷/0-2％甲醇)提纯，得蓝色固体产物为2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物。优选的，所述2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺的摩尔比为1∶1.0～1.5。优选的，所述步骤(5)的具体过程为：在三口瓶中加入无水碳酸钠，高温除水后冷却至室温，抽换气三次后，在氩气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针，其特征在于，所述检测过氧化氢的新型荧光探针为2‑[2‑[2‑[[4‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧代硼戊环‑2‑基)苄氧羰基]苄胺基]‑3‑[(1,3‑二氢‑1,3,3‑三甲基‑2H‑吲哚‑2‑亚基)亚乙基]‑1‑环己烯‑1‑基]乙烯基]‑1,3,3‑三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：
【技术特征摘要】
1.一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针，其特征在于，所述检测过氧化氢的新型荧光探针为2-[2-[2-[[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧代硼戊环-2-基)苄氧羰基]苄胺基]-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(1)：2.一种如权利要求1所述的检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)2,3,3-三甲基-3H-吲哚与碘甲烷反应，得到1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚，结构式如式(5)：(2)环己酮进行维尔斯迈尔(Vilsmeier)反应，得到2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯，结构式如式(4)：(3)步骤(1)所得的1,2,3,3-四甲基-3H-碘代吲哚与步骤(2)所得的2-氯-1-甲酰基-3-羟甲基环己烯通过脱水缩合反应，得到2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(3)：(4)步骤(3)所得的2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物与苄胺反应，得到2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物，结构式如式(2)：(5)4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯生成中间体4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧代硼戊环-2-基)苄氧甲酰氯与步骤(4)所得的2-[2-[2-苄胺基-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚鎓碘化物反应，得到式(1)所示的化合物。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱东建，任爱山，蔡文，段振华，
申请(专利权)人：贺州学院，
类型：发明
国别省市：广西,45
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