一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，所述荧光探针的结构式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术属于荧光检测
，具体涉及一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
谷胱甘肽是一种具有重要生理功能的天然活性肽，它由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。谷胱甘肽在体内以两种形态存在，即还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)，在机体中大量存在并起主要作用的是还原型谷胱甘肽，通常所指的谷胱甘肽也是还原型谷胱甘肽。医学研究表明谷胱甘肽与很多疾病有关，比如肾功能衰竭、老年痴呆症等，它们在生物体内的含量变化可以作为这些疾病诊断的依据，开发选择性识别谷胱甘肽的检测方法显得尤为重要。目前测定活性肽含量的方法有很多，如比色法、碘量法、酶循环法、毛细管电泳法和HPLC法等，这些方法各有优点，但也都有不足之处。比色法是以生成有色化合物的显色反应为基础的，一般包括两个步骤：首先是选择适当的显色试剂与待测组分反应，形成有色化合物，然后再比较或测量有色化合物的颜色深度，在此过程中，溶液的酸度、显色剂的用量、温度、溶剂等对显色反应都有影响，测量的灵敏度和准确度较差；碘量法是氧化还原滴定法中，应用比较广泛的一种方法，但对样品溶液的酸度和温度反应敏感，不易操作；酶循环法是利用酶的底物特异性来放大被测物质的测定方法，但使用的工具酶用量大，成本较高；毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法，毛细管直径小，使光路太短，灵敏度较低，而且电渗会因样品组成而变化，进而影响分离重现性；HPLC法准确性高，样品处理简单，但受色谱柱局限，且耗费时间很长。而荧光探针检测法以无损、可视化原位检测等优点备受研究者重视，但是能够与谷胱甘肽特异性响应的荧光探针尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针及其制备方法和应用。本专利技术采用如下技术方案：一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，所述荧光探针的结构式如下：上述用于检测谷胱甘肽的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)取4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺反应得到N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(2)以铜盐作催化剂，将步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺与甲醇钠反应得到N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(3)将步骤(2)所得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺与浓HBr反应得到N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(4)取步骤(3)所得N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，依次加入4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺，加入DS，反应后经后处理即得；DS结构如下：优选地，所述步骤(1)的具体合成方法如下：将摩尔比为1：1.2-6的4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺加入到乙醇中，氮气保护下回流反应至反应液澄清，浓缩后冷却析出晶体，乙醇重结晶后即得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺。优选地，所述步骤(2)的具体合成方法如下：取步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺溶于甲醇中，然后加入甲醇钠和硫酸铜，回流反应2-4小时，浓缩后，冷却析出晶体，去离子水洗涤后即得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺；N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺与甲醇钠的摩尔比为1：8-12。优选地，所述步骤(3)的具体合成方法如下：将步骤(2)所得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺加入到浓HBr中，回流反应10-20小时，冷却过滤，乙醚洗涤后即得N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺。优选地，所述步骤(4)的具体合成方法如下：将步骤(3)所得N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺溶于无水二氯甲烷，加入4-二甲氨基吡啶和DS，0-5℃搅拌10min后，再滴加二环己基碳二亚胺的无水二氯甲烷溶液，滴加时间控制在5-15min，滴加完成后，0-5℃搅拌10-20min，然后于氮气保护下，室温反应10-24h，冷冻(-20℃，2h)后过滤，真空干燥得粗产品，将所得粗产品采用柱色谱分离即得所述荧光探针；柱色谱分离所用的洗脱剂为二氯甲烷：乙酸乙酯＝400-50：1；N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺、4-二甲氨基吡啶、DS与二环己基碳二亚胺的摩尔比为1：0.05：1.2：1.2。上述用于检测谷胱甘肽的荧光探针的应用，用于待测样品中谷胱甘肽含量的荧光检测、目视定性检测和细胞成像检测，其中细胞成像检测的具体操作过程为本领域所公知，本专利技术不再赘述。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，其制备过程和后处理过程相对简单，有良好的选择性和较高的灵敏度，抗干扰能力强。此外，在待测样品中加入本专利技术所述荧光探针后，用肉眼就可以观察到溶液的颜色变化。故而，本专利技术是一种简单，快速，灵敏的检测谷胱甘肽的荧光探针，在小分子检测领域具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术所述荧光探针的合成路线图；图2为本专利技术所述荧光探针的核磁氢谱图；图3为本专利技术所述荧光探针的核磁碳谱图；图4为本专利技术所述荧光探针的核磁质谱图；图5为本专利技术所述荧光探针与不同氨基酸及离子反应后的荧光谱图；图6为本专利技术所述荧光探针与不同氨基酸及离子反应后的紫外-可见吸收光谱的变化结果；图7为本专利技术所述荧光探针与不同当量的谷胱甘肽、半胱氨酸反应后的荧光光谱的变化结果；图8为本专利技术所述荧光探针与10当量的谷胱甘肽、半胱氨酸反应后的荧光强度随时间的变化结果；图9为本专利技术所述荧光探针与不同当量的谷胱甘肽、半胱氨酸反应后的紫外-可见吸收光谱的变化结果；图10为本专利技术所述荧光探针与10当量的谷胱甘肽、半胱氨酸反应后的紫外-可见吸收光谱随时间的变化结果；具体实施方式为了使本专利技术的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案作出进一步的说明。实施例1一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，其制备方法，包括以下步骤：(1)取4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺反应得到N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：所述步骤(1)的具体合成方法如下：将摩尔比为1：1.2-6的4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺加入到乙醇中，氮气保护下回流反应至反应液澄清，浓缩后冷却析出晶体，乙醇重结晶后即得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺。(2)以铜盐作催化剂，将步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺与甲醇钠反应得到N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：所述步骤(2)的具体合成方法如下：取步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺溶于甲醇中，然后依次加入甲醇钠和硫酸铜，回流反应2-4小时(此时TLC监测发现，N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺已反应完全)，浓缩后，冷却析出晶体，去离子水洗涤后即得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺；N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺与甲醇钠的摩尔比为1：8-12。(3)将步骤(2)所得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺与浓HBr反应得到N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种用于检测谷胱甘肽的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式如下：2.权利要求1所述用于检测谷胱甘肽的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺反应得到N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(2)以铜盐作催化剂，将步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺与甲醇钠反应得到N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(3)将步骤(2)所得N-正丁基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺与浓HBr反应得到N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，其结构式如下：(4)取步骤(3)所得N-正丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺，加入4-二甲氨基吡啶、DS和二环己基碳二亚胺，反应后经后处理即得。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体合成方法如下：将摩尔比为1：1.2-6的4-溴-1,8-萘二甲酸酐与正丁胺加入到乙醇中，氮气保护下回流反应至反应液澄清，浓缩后冷却析出晶体，乙醇重结晶后即得N-正丁基-4-溴-1,8-萘二甲酰亚胺。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体合成方法如下：取步骤(1)所得N-正丁基-4-溴-1,8-萘...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志红，侯旭锋，周起航，王阳，吴晓培，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南,41