基于脱氧罗丹明的一氧化氮荧光探针的制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及了一种基于脱氧罗丹明染料的一氧化氮(NO)荧光探针的制备和应用，该荧光探针的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
基于脱氧罗丹明的一氧化氮荧光探针的制备和应用
本专利技术属于荧光探针
，具体涉及基于脱氧罗丹明的一氧化氮荧光探针的制备和应用。
技术介绍
一氧化氮(NO)是一种重要的气体信号分子，在不同的生理和病理过程中扮演重要角色(S.Moncada,E.A.Higgs,Eur.J.Clin.Chem.,1991,21361-374)。通过一氧化氮合酶(NOS)产生的内生源一氧化氮与多种生理过程紧密相关(D.J.Stuehr,J.Santolini,Z.Q.Wang,C.C.Wei,S.Adak,J.Biol.Chem.,2004,279,36167-36170)，比如：一氧化氮可作为信号分子参与信号传导过程(D.A.Wink,J.B.Mitchell,FreeRadicalBiol.Med.,1998,25,434-456；V.Calabrese,C.Mancuso,M.Calvani,E.Rizzarelli,D.A.Butterfield,A.M.G.Stella,Nat.Rev.Neurosci.,2007,8,766)；而且，一氧化氮也可作为内皮衍生舒张因子，参与心血系统的调节和平滑肌舒张(A.deMel,F.Murad,A.M.Seifalian,Chem.Rev.,2011,111,5742-5767；J.Loscalzo,Circ.Res.,2001,88,756-762.)。此外，水平异常的一氧化氮导致活性氮的产生，与一些疾病相关，比如：癌症，炎症，内皮功能障碍和神经退行性疾病(D.Fukumura,S.Kashiwagi,R.K.Jain,Nat.Rev.Cancer,2006,6,521；P.Pacher,J.S.Beckman,L.Liaudet,Physiol.Rev.,2007,87,315-424；A.G.Tennyson,S.J.Lippard,Chem.Biol.,2011,18,1211-1220)。由于一氧化氮有着重要的生理及临床意义，因此设计有效的方法去准确检测它的含量就显得非常必要。目前有许多检测NO的方法，比如：比色法(X.Q.Chen,F.Wang,J.Y.Hyun,T.Wei,J.Qiang,X.Ren,I.Shin,J.Yoon,Chem.Soc.Rev.,2016,45,2976-3016)，电化学法(M.M.Musameh,C.J.Dunn,M.H.Uddin,T.D.Sutherland,T.D.Rapson,Biosens.Bioelectron.,2018,103,26-31)，电子自旋共振波谱法(N.Hogg,FreeRadicalBiol.Med.,2010,49,122-129)和化学发光法(J.N.Bates,Neuroprotocols,1992,1,141-149)。相比于这些传统的方法，荧光分析方法更简单，灵敏，高效，并且能对生物体内外的检测进行实时监控。到目前为止，有许多检测NO的荧光探针被报道(M.Yang,J.Fan,J.Zhang,J.Du,X.Peng,Chem.Sci.,2018,9,6758-6764；S.-T.Wang,Y.Lin,C.D.Spicer,M.M.Stevens,Chem.Commun.,2015,51,11026-11029；Y.-Q.Sun,J.Liu,H.Zhang,Y.Huo,X.Lv,Y.Shi,W.Guo,J.Am.Chem.Soc.,2014,136,12520-12523；P.Zhang,Y.Tian,H.Liu,J.Ren,H.Wang,R.Zeng,Y.Long,J.Chen,Chem.Comm.,2018,54,7231-7234)。但是，这些探针存在一些问题：(1)以前所报道的这些探针选择性较低，探针与脱氢抗坏血酸，抗坏血酸，丙酮醛反应生成具有荧光的喹喔啉或杂环化合物；(2)这些荧光探针具有相对较长的响应时间，反应时间在5分钟以上。因此，设计和合成具有高选择性且快速响应的荧光探针是非常有意义的。罗丹明衍生物是荧光探针领域中应用最广泛的一类染料，具有极好的光学性质。最为关键的是，罗丹明的内酰胺螺环状结构没有荧光，破坏这种环状结构后能够引起荧光发射增强。由于结构上的优势，罗丹明内酰胺类化合物是理想的OFF-ON型荧光分子探针，从而实现对分析物高灵敏度的荧光检测。据我们所知，罗丹明类荧光探针已经被广泛地用来检测各种分析物(X.Zheng,R.Ji,X.Cao,Y.Ge,Anal.Chim.Acta,2017,978,48-54；J.Tang,Z.Guo,Y.Zhang,B.Bai,W.-H.Zhu,Chem.Comm.,2017,53,10520-10523；D.Wu,J.-C.Ryu,Y.W.Chung,D.Lee,J.-H.Ryu,J.-H.Yoon,J.Yoon,Anal.Chem.,2017,89,10924-10931；Q.Wang,X.Jiao,C.Liu,S.He,L.Zhao,X.Zeng,J.Mater.Chem.B,2018,6,4096-4103)。虽然脱氧罗丹明具有与罗丹明相似的化学性质，但是以脱氧罗丹明作为荧光团用来检测仍鲜有报道(X.Wu,Z.Wu,Y.Yang,S.Han,Chem.Commun.,2012,48,1895-1897；L.He,X.Yang,M.Ren,X.Kong,Y.Liu,W.Lin,Chem.Commun.,2016,52,9582-9585)。因此设计和合成一个脱氧罗丹明类探针来检测NO是非常必要的。
技术实现思路
根据所提出的要求，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，提供了基于脱氧罗丹明的快速响应，高选择性的一氧化氮荧光探针。本专利技术的技术方案是，一种基于脱氧罗丹明的一氧化氮荧光探针，其结构式如下：基于脱氧罗丹明的一氧化氮荧光探针的制备方法。步骤如下：1)在含有30mL二氯甲烷的100mL的圆底烧瓶中加入1当量的罗丹明B，5当量的邻苯二胺和1当量的卡特缩合剂，在室温下搅拌10～14小时，减压蒸馏除去溶剂，粗产品用CH2Cl2/CH3COOC2H5体积比约为5:1～3:1的洗脱剂进行柱层析，得到白色固体(RB-OPD)(产率73％)。2)在100mL圆底烧瓶中，将0.5当量的化合物RB-OPD，5当量的氢化铝锂溶于无水THF中，室温下，在氮气中搅拌10～14小时后，缓慢加入乙醇淬灭，待气体逸出后，加入100mL蒸馏水，反应混合物用100mL二氯甲烷萃取三次，收集有机相，并用无水硫酸镁干燥，通过减压蒸馏除去溶剂，粗产品用CH2Cl2/CH3CH2OH体积比约为5:1～3:1的洗脱剂进行柱层析，得到紫色固体产物，即为荧光探针。基于罗丹明染料的一氧化氮荧光探针的性能研究。首先，研究了该探针的荧光光谱性质，加入NO之前，荧光探针没有罗丹明的荧光发射峰，说明探针分子处于内酰胺闭环结构；随着NO的加入，在590nm处出现了罗丹明的最大发射峰，并且随着NO浓度的增大，探针分子的荧光强度不断增强，当加入25μMNO时，荧光强度增强170倍，说明该探针可以高灵敏的对NO进行检测。该探针的检测范围从0.005μM到25μM，检测限为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于脱氧罗丹明染料的一氧化氮荧光探针的结构如下：

【技术特征摘要】
1.基于脱氧罗丹明染料的一氧化氮荧光探针的结构如下：。2.根据权利要求1所述的基于脱氧罗丹明染料的一氧化氮荧光探针的制备方法，其特征在于，反应步骤如下：1）在含有30mL二氯甲烷的100mL的圆底烧瓶中加入1当量的罗丹明B，5当量的邻苯二胺和1当量的卡特缩合剂，在室温下搅拌10~14小时，减压蒸馏除去溶剂，粗产品用体积比约为5:1~3:1的CH2Cl2/CH3COOC2H5的洗脱剂柱层析分离得白色固体，即化合物RB-OPD，其结构如下：2）在100mL圆底烧瓶中，将0.5当量的化合物RB-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春艳，江文丽，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43