一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针、制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针、制备及应用，属于合成与检测技术领域，荧光探针，其结构式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针、制备及应用
本专利技术属于合成与检测
，具体涉及一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针、制备及应用。
技术介绍
次氯酸(HClO)在生理过程中可作为消毒剂和氧化剂发挥作用，内源性的HClO通常是免疫细胞在炎症反应时分泌的髓过氧化物酶(MPO)催化氯离子与过氧化氢发生氧化反应生成的。另外，越来越多的研究结果表明，除了吞噬小体能够在病原体的刺激下产生HClO，非吞噬体也可以在多种可溶性刺激物诱导下生成HClO。正常含量的HClO能够对生物体起到保护作用，HClO的失调，尤其是过量的HClO生成会氧化破坏核酸、蛋白质、胆固醇以及脂质体等多种生物功能分子，进而造成严重的组织损伤、器官功能紊乱和各种疾病的发生(肝脏缺血再灌注损伤、肺组织损伤及神经元退行性病变等)。因此，能够在活体水平上快速、高灵敏、高选择性的可视化HClO对于疾病的早期诊断、监测炎症等疾病的动态变化以及研究其生理及病理学机理具有非常重要的意义。《次氯酸荧光探针的合成及应用研究》中涉及一种二甲胺基硫代甲酰基与4二乙氨基水杨醛，二甲胺基硫代甲酰基作为羟基的保护基团，并且作为次氯酸的识别位点。没有实现HClO浓度检测的比率双光子及近红外检测的特点。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的一个目的是提供一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针、制备及应用。该探针能够与HClO反应并呈现出比率型、双光子及近红外的荧光信号变化。因此，该探针基于Sharpless烯合成反应的设计可以用来检测HClO，探针结构简单，具有高选择性、高灵敏及瞬时响应等优点。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针，其结构式如下：其中-SePh为上述荧光探针的制备路线如下：本专利技术的第二个目的是提供上述荧光探针的制备方法，具体步骤如下：1)化合物Cou-1的合成：4-(二乙胺基)水杨醛溶于无水乙醇，与乙酰乙酸乙酯、哌啶进行回流反应，静置，冷却，减压抽滤，洗涤沉淀，重结晶得到Cou-1；2)化合物Cou-2的合成：将步骤1)得到的Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛溶于污水乙醇，得到溶液A，在溶液A中加入催化剂哌啶，进行回流反应，将得到反应液旋干，分离提纯，得到Cou-2；3)化合物Cou-3的合成：将步骤2)得到的Cou-2溶于无水乙醇，得到溶液B，在溶液B中依次加入催化剂Pd/C，环己烯，进行回流反应，将反应的溶液过滤，旋干后，进行分离提纯得到Cou-3；4)化合物Cou-4的合成：将二异丙基氨基锂(LDA)、Cou-3、苯基溴化硒分别溶于四氢呋喃溶液中，将Cou-3溶液加入LDA中进行反应，将苯基溴化硒溶液加入反应后的溶液中，反应结束后在反应后的液体中加入水进行猝灭，将得到的反应液旋干、分离提纯得到探针Cou-4。优选的，所述步骤1)中4-(二乙胺基)水杨醛在无水乙醇中的浓度为0.8-1.2mmol/mL，4-(二乙胺基)水杨醛与乙酰乙酸乙酯、哌啶的摩尔比为8-12:8-12:1；步骤1)中的回流反应的温度为80℃，惰性气体保护下进行，回流时间为4.5-5.5h。进一步优选的，所述步骤1)中4-(二乙胺基)水杨醛在无水乙醇中的浓度为0.9-1.1mmol/mL，4-(二乙胺基)水杨醛与乙酰乙酸乙酯、哌啶的摩尔比为9-11:9-11:1；步骤1)中的回流反应的温度为80℃，回流时间为4.5-5.5h。优选的，所述步骤2)中Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛的摩尔比为0.8-1.2:1，溶液A与催化剂哌啶的体积比为190-215:1，分离提纯的试剂为乙酸乙酯：石油醚的混合物。进一步优选的，所述步骤2)中溶液A与催化剂哌啶的体积比为195-210:1，Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛的摩尔比为0.9:1.1。优选的，所述步骤2)中回流反应在惰性气体保护下进行，乙酸乙酯与石油醚的体积为1：8-12，回流反应的条件为80℃，回流的时间为9.5-10.5h。进一步优选的，所述步骤2)中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:9-11，回流反应的条件为80℃。优选的，所述步骤3)中Cou-2在无水乙醇中的浓度为0.04-0.06mmol/mL，Cou-2与环己烯的摩尔比为1：1.3-1.6；Cou-2与催化剂Pd/C的质量比为18-23:1。进一步优选的，所述步骤3)中Cou-2与环己烯的摩尔比为1:1.4-1.5，Cou-2与催化剂Pd/C的质量比为19-21:1。优选的，所述步骤3)中回流反应的温度为80℃，回流时间为4.5-5.5h，分离提纯的试剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，二氯甲烷与石油醚的摩尔比为1.5-2.5:1。进一步优选的，所述步骤3)中回流反应的温度为80℃，回流时间为4.5-5.5h，二氯甲烷与石油醚的摩尔比为1.8-2.3:1。优选的，所述步骤4)中二异丙基氨基锂的溶液的浓度为0.07-0.08mol/L，Cou-3溶液的浓度为0.03-0.07mmol/mL，苯基溴化硒的浓度为0.03-0.07mmol/mL，猝灭的水的体积与反应后的液体的体积比为1：2710-2720。进一步优选的，所述步骤4)中Cou-3溶液的浓度为0.04-0.06mmol/mL，苯基溴化硒的浓度为0.04-0.06mmol/mL，猝灭的水的体积与反应后的液体的体积比为1:2713-2716。优选的，所述步骤4)中反应在温度为-78℃，惰性气体保护下进行，二异丙基氨基锂与Cou-3反应的时间为25-35min，苯基溴化硒加入后反应的时间为1.5-2.5h，分离提纯的试剂为乙酸乙酯和石油醚的混合物，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1。进一步优选的，所述步骤4)中二异丙基氨基锂与Cou-3反应的时间为25-35min，苯基溴化硒加入后反应的时间为1.5-2.5h。上述探针在检测HClO中的应用。本专利技术设计的机理为：本专利技术基于Sharpless烯合成反应机理，设计合成了一种有机硒醚结构的探针，该探针不仅能够高灵敏、高选择性以及瞬时响应HClO，而且其比率、双光子和近红外的性能也成功应用于体外及体内的HClO检测。与具有波长蓝移(多基于共轭结构被打断)、红移波长较短(多基于ICT、ESIPT等)、双荧光母体(多基于内标型、FRET等)以及两种波长均在可见光区等特点的传统比率型探针不同的是，该探针结构简单，通过与离去基团结合破坏共轭体系，探针在与HClO反应之前共轭体系较小，与HClO反应后生成烯键，共轭结构增大，导致波长红移，形成了短波长荧光强度降低，同时长波长荧光强度增强的比率型荧光变化。这种设计方法也为设计检测生物体内的其它活性物质或疾病标志物的光学探针提供了一种新的思路，即同时结合比率、双光子和近红外等更加适用于生物体系中的检测性质。本专利技术的有益效果：1)探针结构简单、选择性好、灵敏度高、瞬时响应。2)探针在与HClO反应之前共轭体系较小，与HClO反应后生成烯键，共轭结构增大，导致波长红移，形成了短波长荧光强度降低，同时长波长荧光强度增强的比率型荧光变化。比率型变化有效提高了信噪比。3)比率检测信号不受探针浓度变化、光源变化以及在体微环境的影响，可以更好的反映真实的生物样本情况。4)双光子和近红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针，其特征在于：其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种比率双光子及近红外检测HClO的荧光探针，其特征在于：其结构式如下：其中-SePh为2.权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于：具体步骤为：1)化合物Cou-1的合成：4-(二乙胺基)水杨醛溶于无水乙醇，与乙酰乙酸乙酯、哌啶进行回流反应，静置，冷却，减压抽滤，洗涤沉淀，重结晶得到Cou-1；2)化合物Cou-2的合成：将步骤1)得到的Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛溶于乙醇中，得到溶液A，在溶液A中加入催化剂哌啶，进行回流反应，将得到反应液旋干，分离提纯，得到Cou-2；3)化合物Cou-3的合成：将步骤2)得到的Cou-2溶于无水乙醇，得到溶液B，在溶液B中依次加入催化剂Pd/C，环己烯，进行回流反应，将反应的溶液过滤，旋干后，进行分离提纯得到Cou-3；4)化合物Cou-4的合成：将二异丙基氨基锂(LDA)、Cou-3、苯基溴化硒分别溶于四氢呋喃溶液中，将Cou-3溶液加入LDA中进行反应，将苯基溴化硒溶液加入反应后的溶液中，反应结束后在反应后的液体中加入水进行猝灭，将得到的反应液旋干、分离提纯得到探针Cou-4。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)中4-(二乙胺基)水杨醛在无水乙醇中的浓度为0.8-1.2mmol/mL，4-(二乙胺基)水杨醛与乙酰乙酸乙酯、哌啶的摩尔比为8-12:8-12:1；步骤1)中的回流反应的温度为80℃，惰性气体保护下进行，回流时间为4.5-5.5h；优选的，所述步骤1)中4-(二乙胺基)水杨醛在无水乙醇中的浓度为0.9-1.1mmol/mL，4-(二乙胺基)水杨醛与乙酰乙酸乙酯、哌啶的摩尔比为9-11:9-11:1；步骤1)中的回流时间为4.5-5.5h。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)中Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛的摩尔比为0.8-1.2:1，溶液A与催化剂哌啶的体积比为190-215:1，分离提纯的试剂为乙酸乙酯：石油醚的混合物；优选的，所述步骤2)中溶液A与催化剂哌啶的体积比为195-210:1，Cou-1和4–二乙氨基苯甲醛的摩尔比为0.9:1.1。5.根据权利要求2所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐波，王栩，吴田宏，解希雷，李勇，焦晓云，赵志文，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37