本发明专利技术涉及基于碱性蓝‑3的检测次氯酸的近红外荧光探针分子的制备。该近红外荧光探针分子是基于碱性蓝‑3的衍生物作为次氯酸响应的荧光探针分子，具有响应时间短、灵敏度高等优点，从而为检测某些病变组织中微量的次氯酸提供了可能。本发明专利技术的优点是：合成的探针分子具有迅速的次氯酸响应、良好的特异性和较低的检测限，为实现病变组织中微量次氯酸提供了可能；通过调整苯胺对位官能团的取代基可以设计合成一系类对次氯酸响应的探针分子。
【技术实现步骤摘要】
基于碱性蓝-3的检测次氯酸的近红外荧光探针分子的制备
本专利技术涉及基于碱性蓝-3(BB-3)类化合物作为次氯酸响应的荧光探针分子，该类探针分子具有响应时间短、灵敏度高等优点，从而为检测某些病变组织中微量的次氯酸提供了可能。
技术介绍
活性氧(ROS)是需氧细胞在代谢过程中产生一系列活性氧，包括：O2-、H2O2及HClO等。次氯酸是最重要的ROS之一，它是由过氧化氢和氯离子在髓过氧化物酶(MPO)催化作用下产生，在生物体内担当维持氧化还原平衡和抵御病原体等角色。但是，过度表达的次氯酸就会引起氧化应激，从而造成各种疾病，包括心血管疾病、神经退行性疾病、动脉粥样硬化等。因此，开发一种可靠、精准以及能够在生理水平条件下检测次氯酸的分析方法是至关重要的。目前为止，检测次氯酸的主要方法有：比色法、电位分析法、化学发光法、库仑滴定法和荧光分析法等。在众多的分析方法之中，荧光分析法以其操作简便、响应迅速和高灵敏度被广泛应用于生物组织中的次氯酸检测。但是，目前所报道的次氯酸检测探针具有灵敏度低、响应速度慢以及合成复杂等缺点。近些年有一些有机小分子荧光探针被用于次氯酸检测，按发光母核的不同大致可以分为：豆香素、BODIPY、花青染料等，但以碱性蓝-3(BB-3)为原料合成的近红外次氯酸检测探针并未有相关报道。为了进一步探索HClO的致病机理，需开发一种基于碱性蓝-3的制备简单、响应迅速、高特异性以及能够实现实时监测的次氯酸荧光探针分子的制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种制备简单、响应迅速、高特异性的HClO响应荧光探针。该类探针为检测病变组织部位的次氯酸，探索次氯酸与其关联疾病之间的相关性提供了可能。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案：本专利技术提供的近红外荧光探针分子，是一种基于碱性蓝-3的检测次氯酸的近红外荧光探针分子，其结构式为：上述结构式中：X为不同的吸电子基团和供电子基、氢原子，烷基或环烷基，取代的烷基或环烷基。所述的近红外荧光探针分子，可以采用6个碳以下的烷基或环烷基，这样可以验证不同烷基取代次氯酸探针的相关性质。所述的近红外荧光探针分子，用于制备响应迅速、非侵入式的特异性检测次氯酸探针，特别是用于特异性检测次氯酸。本专利技术提供的近红外荧光探针分子的制备方法，采用以下合成路线方法制备上述基于碱性蓝-3的检测次氯酸的荧光探针分子：上述合成路线中：BB-3是碱性蓝-3，BC是碱性蓝-3酰氯化后的产物，2是对位不同取代基苯胺，BC-X是方案实施后得到的一系类目标荧光探针分子。上述制备方法，其制备过程是：(1)制备化合物BC：称取化合物BB-3和Na2CO3溶解到水和二氯甲烷的混合溶液中，将保险粉溶于水中缓慢注入反应体系，N2保护40℃反应1h；在干燥的三口瓶内加入Na2CO3，然后将上述反应液移入到三口瓶中，缓慢滴加三光气的二氯甲烷溶液，在氮气氛围下保持40℃反应；反应结束后，反应液用二氯甲烷-水的体系进行萃取，滤液用无水硫酸钠干燥，柱层析分离；(2)制备化合物BC-X：将化合物BC、碳酸钠和化合物2加入二氯甲烷溶剂中，40℃反应8h，柱层析得到最终化合物。上述制备过程可以采用以下具体步骤：(1)制备化合物BC：称取1.0g化合物BB-3和297mg的Na2CO3溶解到8.0mL水和4.0mL二氯甲烷的混合溶液中，将487mg保险粉溶于10.0mL水中缓慢注入反应体系，N2保护40℃反应1h；在干燥的三口瓶内加入297mgNa2CO3，然后将上述反应液移入到三口瓶中，将125mg三光气溶于8.0mL二氯甲烷后缓慢滴加到反应溶液中；在氮气氛围下保持40℃反应3h，反应结束后，反应液用二氯甲烷-水的体系进行萃取，滤液用无水硫酸钠干燥，柱层析分离；(2)制备化合物BC-X：将50mg的化合物BC，55.4mg的碳酸钠和4eq的化合物2，加入5.0mL二氯甲烷溶剂中，40℃反应8h，柱层析得到最终化合物。本专利技术制备过程可以通过调整苯胺对位官能团的取代基，设计合成一系类对次氯酸响应的探针分子，以便实现次氯酸检测探针平台的构筑。本专利技术制备的近红外荧光探针分子，其用于制备响应迅速、非侵入式的特异性检测次氯酸探针，特别是用于特异性检测次氯酸。本专利技术制备的近红外荧光探针分子，在其应用过程中，次氯酸通过诱导酰胺键断裂，释放出具有荧光发射的氧化态的碱性蓝-3。本专利技术与现有技术相比，具有以下主要的优点：1.首次利用了碱性蓝-3(BB-3)的氧化态形式与还原态形式前后荧光变化的特性设计次氯酸响应探针，这种近红外荧光增强的次氯酸响应方式为生物组织成像提供保障。2.合成的探针分子具有迅速的次氯酸响应、良好的特异性和优异的灵敏性，为实现病变组织中微量次氯酸提供了可能。3.本专利技术设计方法可以通过调整苯胺对位官能团的取代基设计合成一系类对次氯酸响应的探针分子，实现BB-3衍生物的次氯酸检测探针的平台构筑。合成的探针分子荧光强度的变化呈现浓度依赖性，可以实现特定区域的次氯酸浓度定量检测，为实现生理水平上的次氯酸检测提供了可能。附图说明图1为BC-2和BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对不同浓度次氯酸的荧光增强光谱与相应的线性拟合曲线，反应时间2min，探针浓度10μM，次氯酸的浓度0-0.2μM。图1中，图A是施例1分子BC-3的荧光滴定曲线图，图B是施例1分子BC-3的滴定线性拟合图，图C是施例2分子BC-2的荧光滴定曲线图，图D是施例2分子BC-2的滴定线性拟合图。图2为化合物BC-2与BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对不同次氯酸浓度的响应时间示意图，探针浓度10μM；图2中，图A是BC-3对0.1-0.4μM次氯酸的时间响应曲线，图B是BC-2对0.025-0.1μM次氯酸的响应曲线。图3为化合物BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对不同活性物种的特异性检测结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM，其他活性物种浓度为分别选用1倍、10倍和20倍浓度。图4为化合物BC-2在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对5种不同活性物种的特异性检测结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM，其他活性物种浓度为分别选用1倍、10倍和20倍浓度。图5为化合物BC-2与BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对不同阴离子选择性测试结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM；图5中，图A是BC-3对500倍阴离子的选择性检测图，图B是BC-2对100倍阴离子的选择性检测图。图6为化合物BC-2与BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对不同阳离子的选择性测试结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM；图6中，图A是BC-3对100倍阳离子的选择性检测图，图B是BC-2对100倍阳离子的选择性检测图。图7为化合物BC-3在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对16种不同氨基的选择性测试结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM，16种氨基酸浓度为80μM。图8为化合物BC-2在pH值为7.4的磷酸缓冲溶液中对16种不同氨基的选择性测试结果示意图，探针浓度10μM，次氯酸浓度为0.2μM，16种氨基酸浓度为80μM。图9为化合物BC-3在不同pH值的磷酸缓冲溶液中对次氯酸的响应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近红外荧光探针分子，其特征是一种基于碱性蓝‑3的检测次氯酸的近红外荧光探针分子，其结构式为：
【技术特征摘要】
1.一种近红外荧光探针分子，其特征是一种基于碱性蓝-3的检测次氯酸的近红外荧光探针分子，其结构式为：上述结构式中：X为不同的吸电子基团和供电子基、氢原子，烷基或环烷基，取代的烷基或环烷基。2.根据权利要求1所述的近红外荧光探针分子，其特征是采用6个碳以下的烷基或环烷基。3.根据权利要求1或2所述的近红外荧光探针分子，用于制备响应迅速、非侵入式的特异性检测次氯酸探针。4.一种近红外荧光探针分子的制备方法，其特征是采用以下合成路线方法制备权利要求1或2所述的荧光探针分子：上述合成路线中：BB-3是碱性蓝-3，BC是碱性蓝-3酰氯化后的产物，2是对位不同取代基苯胺，BC-X是方案实施后得到的一系类目标荧光探针分子。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于制备过程是：(1)制备化合物BC：称取化合物BB-3和Na2CO3溶解到水和二氯甲烷的混合溶液中，将保险粉溶于水中缓慢注入反应体系，N2保护40℃反应1h；在干燥的三口瓶内加入Na2CO3，然后将上述反应液移入到三口瓶中，缓慢滴加三光气的二氯甲烷溶液，在氮气氛围下保持40℃反应；反应结束后，反应液用二氯甲烷-水的体系进行萃取，滤液用无水硫酸钠干燥，柱层析分离；(2)制备化合物BC-X：将化合物BC、碳酸钠和化合物2加入二氯甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕光磊，郑武斌，杨佳佳，沈扬，李春霞，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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