一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用。该荧光探针的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用
本专利技术属于荧光探针
，具体涉及一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用。
技术介绍
碱性磷酸酶(ALP)广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织中，是经肝脏向胆外排出的一种酶，它在生理过程中发挥着关键的作用(文献1:J.E.Coleman,Annu.Rev.Biophys.Biomol.Struct.,1992,21,441-483)。ALP在生物体内的浓度的变化与某些生命过程正常与否息息相关。研究表明，ALP的水平异常与许多疾病有关，包括乳腺癌，前列腺癌，糖尿病，骨疾病，以及肝功能异常(文献2:J.A.Lorente,H.Valenzuela,J.Morote,A.Gelabert,Eur.J.Nucl.,1999,26,625-632；文献3:D.L.Robertson,G.F.Joyce,Nature,1990,344,467-468；文献4:P.Colombatto,A.Randone,G.Civitico,J.M.Gorin,L.Dolci,N.Medaina,F.Oliveri,G.Verme,G.Marchiaro,R.Pagni,P.Karayiannis,H.C.Thomas,G.Hess,F.Bonino,M.R.Brunetto,J.ViralHepat.,1996,3,301-306；文献5:M.M.Couttenye,P.C.D'Haese,V.O.VanHoof,E.Lemoniatou,W.Goodman,G.A.Verpooten,M.E.DeBroe,Nephrol.Dial.Transplant.,1996,11,1065-1072)。因此，设计一种有效检测ALP的方法，以便更好地了解其生理和病理功能，是具有重要意义的。荧光探针以其高选择性、灵敏度，操作简单，并且可应用于生物成像等优点，受到了广泛的关注。近年来，报道了一些用于检测ALP的荧光探针(文献6:J.J.Deng,P.Yu,Y.X.Wang,L.Q.Mao,Anal.Chem.,2015,87,3080-3086；文献7:Y.Li,Y.N.Li,Z.G.Liu,X.G.Su,RSCAdvances.,2014,4,42825-42830；文献8:X.G.Gu,G.X.Zhang,Z.Wang,W.W.Liu,L.Xiao,D.Q.Zhang,Analyst,2013,138,2427-2431；文献9：M.Kawaguchi,K.Hanaoka,T.Komatsu,T.Terai,T.Nagano,BioorgMedChemLett.,2011,21,5088-5091；文献10：X.F.Hou,Q.X.Yu,F.Zeng,J.H.Ye,S.Z.Wu,JournalofMaterialsChemistryB.,2015,3,1042-1048；文献11：Z.X.Lu,J.S.Wu,W.M.Liu,G.Y.Zhang,P.F.Wang,RSCAdvances.,2016,6,32046-32051)。我们注意到，尽管这些荧光探针实现了对ALP的检测，但他们仍然存在一个共同的问题，这些探针的发射波长都是在可见光区域，这将会影响探针在生物系统中的应用。因此，设计和合成一个近红外探针检测ALP是很有必要的。近红外染料的荧光发射波长范围在650-900nm，与可见光区的染料相比，具有一些独特的优势，如组织渗透能力强，对生物样品光损伤小，背景干扰少(文献12:L.Yuan,W.Lin,Y.S.Zhao,W.S.Gao,B.Chen,L.W.He,S.S.Zhu,J.Am.Chem.Soc.,2012,134,13510-13523)。到目前为止，一些近红外荧光探针已被设计合成，并成功用于酶，pH，小分子及金属离子的检测(文献13:H.Yu,M.Sun,K.Zhang,H.Zhu,Z.Liu,Y.Zhang,J.Zhao,L.Wu,Z.Zhang,S.Wang,Sens.Actuators.B.,2015,219,294-300；文献14:K.Xu,F.Wang,X.Pan,R.Liu,J.Ma,F.Kong,B.Tang,Chem.Commun.,2013,49,2554-2556；文献15:J.Zhang,B.Yu,L.Ning,X.Zhu,J.Wang,Z.Chen,X.Liu,X.Yao,X.Zhang,H.Zhang,Eur.J.Org.Chem.,2015,2015,1711-1718；文献16Y.Y.Yang,T.Cheng,W.Zhu,Y.Xu,X.Qian,Org.Lett.,2011,13,264-267)。值得我们注意的是，这些近红外荧光探针基本上都是基于花菁染料的。与传统花菁染料相比，半花菁染料耐光性好，荧光量子产率高，更有利于成像。到目前为止，半花菁染料已被设计合成，并用于检测硒化氢，肼，半胱氨酸，pH，一氧化氮，β-内酰胺酶，硒醇，超氧根离子，硝基还原酶(文献17:F.Kong,L.Ge,X.Pan,K.Xu,X.Liu,B.Tang,Chem.Sci.,2016,7,1051-1056；文献18:J.Zhang,L.Ning,J.Liu,J.Wang,B.Yu,X.Liu,X.Yao,Z.Zhang,H.Zhang,Anal.Chem.,2015,87,9101-9107；文献19:J.Zhang,J.Wang,J.Liu,L.Ning,X.Zhu,B.Yu,X.Liu,X.Yao,H.Zhang,Anal.Chem.,2015,87,4856-4863；文献20:Y.Li,Y.Wang,S.Yang,Y.Zhao,L.Yuan,J.Zheng,R.Yang,Anal.Chem.,2015,87,2495-2503；文献21:A.T.Wrobel,T.C.Johnstone,A.DelizLiang,S.J.Lippard,Rivera-Fuentes,P.J.Am.Chem.Soc.,2014,136,4697-4705；文献22:L.Li,Z.Li,W.Shi,X.Li,H.Ma,Anal.Chem.,2014,86,6115-6120；文献23:H.Chen,B.Dong,Y.Tang,W.Lin,Chemistry–AEuropeanJournal.,2015,21,11696-11700；文献24:J.Zhang,C.Li,R.Zhang,F.Zhang,W.Liu,X.Liu,X.M.Lee,H.Zhang,Chem.Commun.,2016,52,2679-2682；文献25:Z.Li,X.He,Z.Wang,R.Yang,W.Shi,H.Ma,Biosens.Bioelectron.,2015,63,112-116)。但是用于检测ALP的近红外荧光探针几乎没有。因此，设计一个基于半花菁染料的近红外荧光探针用于生物体内ALP的检测是非常重要的。本文设计并合成了一种基于半花菁生物的近红外荧光探针，此探针与ALP反应后，产生强烈的红色荧光，表现出很高的灵敏度。该荧光探针与ALP作用迅速，并具有高选择性。并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用，该探针被命名为CyP，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法和应用，该探针被命名为CyP，其结构式如下：。2.根据权利要求1所述的一种近红外碱性磷酸酶荧光探针的制备方法，其特征在于它的具体制备步骤为：1）在100mL圆底烧瓶中，依次加入间苯二酚和碳酸钾，其摩尔比为1:1，加入20mL乙腈作为溶剂，室温下，磁力搅拌10min后，将溶解在20mL乙腈中的IR-780溶液逐滴加入到反应液中，其中IR-780和间苯二酚的摩尔比为1:2，N2保护下，加热至50℃，继续搅拌约4h，反应完成，用旋转蒸发仪除去溶剂，粗产品以二氯甲烷/甲醇为20:1（体积比）为淋洗剂，柱层析分离提纯，得蓝绿色固体（CyOH），结构如下所示：；2）将CyOH溶解在无水吡啶中，搅拌下逐滴加入三氯氧磷，其中CyOH和三氯氧磷的摩尔比为1:2，室温下搅拌4h以后，往混合溶液中加入冰，继续在室温条件下搅拌24h，反应完成，减压蒸馏除去溶剂，粗产品用二氯甲烷/甲醇为2:1（体积比）的洗脱剂，柱层析分离提纯，得蓝色固体（CyP）。3.根据权利要求1所述的一种近红外碱...

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