本发明专利技术公开一种硒唑类荧光染料化合物的合成及其性能研究，以苯并硒唑作为识别基团，用于检测细胞中的HOCl水平，为在生物系统中实时检测HOCl水平提供一种可靠的方法。本发明专利技术探针技术效果如下：可以灵敏地和选择性地与HOCl响应并检测肿瘤活细胞中的HOCl水平，实现快速监测肿瘤活细胞中的HOCl水平，可为肿瘤的早期检测提供新方法。且含有硒化物官能团的荧光反应体系较之其他的荧光化合物简单，具有发光效率高，背景干扰小等特点，是一类具有广阔前途的荧光探针。
Synthesis and properties of selenazole fluorescent dyes
【技术实现步骤摘要】
硒唑类荧光染料化合物的合成及其性能研究
本专利技术公开一种苯并硒唑荧光染料化合物的合成方法，以苯并硒唑作为识别基团，用于检测细胞中的HOCl水平。
技术介绍
检测活性氮和活性氧的方法有比色法、质谱法、电化学分析法、电子自旋共振波谱法、紫外可见光谱分析法和荧光分析法等。其中荧光分析法具有灵敏度高、生物相容性好、易于化学和生物学修饰等优点，备受分析化学、生物学和医学等领域的关注，尤其是近年来被广泛应用于活性氮和活性氧检测，大大推进人们对机体活性氮和活性氧的研究进程。近年来，通过众多科学家不断的研究努力，关于ROS/RNS及其在维持人体生理和生物过程中的重要作用的研究成果陆续报道出来。HOCl作为氧化剂，可与细胞内的生物硫醇基团（半胱氨酸，高半胱氨酸和谷胱甘肽）和硫醚（如甲硫氨酸）反应。由于这种作用，生物系统中如果存在过量浓度的HOCl可导致炎症相关组织损伤和一系列危及生命的疾病，如神经退行性疾病（如阿尔茨海默病），动脉粥样硬化，心血管疾病，肝脏缺血再灌注损伤，肺损伤和癌症等。因此，开发生物相容性好且具有高灵敏度和高选择性的ROS荧光探针分子来检测细胞中的HOCl浓度对于生命系统至关重要。通过实现快速监测肿瘤活细胞中的HOCl水平，为肿瘤的早期检测提供新方法。硒是生物学中必需的微量元素，在谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性位点中起重要作用并将生物过氧化氢转化为水。有研究表明有机硒化合物选择性检测ROS/RNS，生物硫醇和氨基酸等，因为它们具有抗氧化，抗炎，抗肿瘤和抗真菌的特性。近年来，有机硒化合物的设计和合成生物学上重要的分析物的选择性检测已成为研究人员极为关注的领域。现已报道合成了许多荧光团衍生物，例如荧光素，二苯并噻唑啉环己烯，BODIPY，以检测超氧化物。但关于苯并硒唑作为识别基团检测HOCl的报道较少，且含有硒化物官能团的荧光反应体系较之其他的荧光化合物简单，具有发光效率高，背景干扰小等特点，是一类具有广阔前途的荧光探针。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种苯并硒唑荧光染料化合物的合成方法，含有硒化物官能团的荧光反应体系较之其他的荧光化合物简单，具有发光效率高，背景干扰小等特点，是一类具有广阔前途的荧光探针。本专利技术的另一目的是提供一类能够灵敏地和选择性地与HOCl响应并检测肿瘤活细胞中的HOCl水平，实现快速监测肿瘤活细胞中的HOCl水平的方法，该方法具有操作方便、原料廉价、灵敏度高等优点。本专利技术所采用的技术方案为：苯并硒唑类荧光探针，其特征在于：该荧光探针具有如下结构，该荧光探针能检测细胞中的HOCl水平：。本专利技术上述用于检测细胞中的HOCl水平的荧光探针的合成方法，该方法步骤如下：（1）化合物I（9-氨基吖啶）的合成:在100mL圆底烧瓶中，将2-碘苯胺（1mmol）和对溴苯甲醛（1.2mmol）溶解在30mL无水二甲基亚砜（DMSO）中，再加入硒粉（3mmol），活性铜粉（0.1mmol）和KOH（2mmol）。将反应混合物在氮气气氛下在120℃下搅拌36小时。反应完成后，将混合物冷却至室温，用饱和NaHCO3溶液稀释。然后用NH4Cl水溶液与乙酸乙酯萃取。将有机层用MgSO4干燥，并在减压下除去溶剂。通过硅胶柱色谱法纯化残余物，用（V乙酸乙酯：V石油醚=1:50）洗脱，得到淡黄色化合物I（9-氨基吖啶）固体；（2）中间体化合物II（2-（4-溴苯基）苯并[d][1,3]硒唑）的合成：在装有冷凝管和搅拌子的双颈瓶中加入3mmol吖啶酮，充N2，在氮气的气氛中加入6mLPOCl3，在105℃下回流3h，待反应结束后，冷却至室温，将反应液边搅拌边缓慢滴入冰水中，将浓氨水和氯仿的混合液加入到上述液体中，分离氯仿层，干燥（无水硫酸镁），过滤，得到淡黄色液体，用（V乙酸乙酯：V石油醚=1：3）过柱纯化，得到白色9-氯吖啶针状结晶。在100mL圆底烧瓶中在70℃下将1mmol9-氯吖啶溶于苯酚，加入2mmol碳酸铵，快速升温至120℃反应2h，待反应结束倒入10%的NaOH中，过滤，并用10%NaOH和水洗涤，得淡黄色化合物Ⅱ（2-（4-溴苯基）苯并[d][1,3]硒唑）固体；（3）荧光探针III（N-（4-（苯并[d][1,3]硒唑-2-基）苯基）吖啶-9-胺）的合成：在100mL圆底烧瓶中，加入2-(4-溴基苯基)苯并硒唑（1mmol），9-氨基吖啶（1.2mmol），CuI（0.1mmol），Cs2CO3（2mmol），N，N-二甲基乙二胺（DMEDA，0.2mmol）溶解在30mLN，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，N2保护下120℃回流反应24h。反应完后，加水与乙酸乙酯萃取，再旋干乙酸乙酯，通过色谱柱分离，用（V乙酸乙酯：V石油醚=2:1）洗脱，得到荧光探针Ⅲ（N-（4-（苯并[d][1,3]硒唑-2-基）苯基）吖啶-9-胺）。步骤(1)中柱色谱采用流动相：乙酸乙酯：石油醚的体积比=1：50。步骤(1)中，2-碘苯胺和对溴苯甲醛的比值1：1.2。步骤(2)中柱色谱采用流动相：乙酸乙酯：石油醚的体积比=1：3。步骤(1)中，2-(4-溴基苯基)苯并硒唑和9-氨基吖啶的摩尔比值为1：1.2。本专利技术还提供上述苯并硒唑类荧光探针用于检测细胞中的HOCl水平。本专利技术具有以下有益效果：探针分子合成路线简单、反应条件温和、后处理简单方便。该类探针能成功检测细胞中的HOCl水平。通过对不同ROS/RNS的筛选实验，以及对HOCl浓度等实验来验证化合物对HOCl的响应性能，同时还进行了肿瘤细胞中HOCl水平检测实验。结果表明该探针可以灵敏地和选择性地与HOCl响应并检测肿瘤活细胞中的HOCl水平，初步的荧光成像实验表明，苯并硒唑类荧光探针是一种很好的荧光工具，具有很好的临床应用价值。附图说明图1是本专利技术荧光探针与HOCl的紫外光谱，横坐标为波长，纵坐标为紫外强度，探针的浓度为10μM，HOCl浓度为200μM，荧光探针的紫外最大吸收波长λmax=265nm，加入HOCl后最大吸收波长蓝移为205nm；图2是本专利技术荧光探针与HOCl的荧光光谱，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度，探针的浓度为10μM，HOCl浓度为200μM，荧光探针的最大发射波长λem=455nm；图3是本专利技术荧光探针与不同浓度HOCl的荧光光谱，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度，荧光探针的浓度为10μM，HOCl的浓度可以0μM，50μM，100μM，150μM，200μM，300μM，400μM，600μM，900μM，1200μM,2000μM；图4是本专利技术荧光探针在PBS溶液中对HOCl的选择性，横坐标为不同的ROS/RNS溶液，纵坐标为荧光强度，荧光探针的浓度为10μM，其他ROS/RNS浓度为200μM；图5是本专利技术荧光探针在细胞中加入HOCL前后的荧光图像及明视野图图像，图中A是H460细胞的荧光图像；图中B是Probe的荧光图像；图中C是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有硒化物官能团的荧光探针，其特征在于：该荧光探针具有如下结构，该荧光探针能检测细胞中的HOCl水平：/n
【技术特征摘要】
1.一种含有硒化物官能团的荧光探针，其特征在于：该荧光探针具有如下结构，该荧光探针能检测细胞中的HOCl水平：
。
2.一种用于检测细胞中的HOCl水平的含有硒化物官能团的荧光探针的合成方法，包括如下步骤
（1）化合物I（9-氨基吖啶）的合成:
在100mL圆底烧瓶中，将1mmol的2-碘苯胺和1.2mmol的对溴苯甲醛溶解在30mL无水二甲基亚砜（DMSO）中，再加入3mmol硒粉，0.1mmol活性铜粉和2mmolKOH得反应混合物；将反应混合物在氮气气氛下在120℃下搅拌36h，反应完成后，将混合物冷却至室温，用饱和NaHCO3溶液稀释，然后用NH4Cl水溶液与乙酸乙酯萃取，将有机层用MgSO4干燥，并在减压下除去溶剂，通过硅胶柱色谱法纯化残余物，用V乙酸乙酯：V石油醚=1:50洗脱，得到淡黄色化合物Ⅰ（9-氨基吖啶）固体；
（2）中间体化合物II（2-（4-溴苯基）苯并[d][1,3]硒唑）的合成：
在装有冷凝管和搅拌子的双颈瓶中加入3mmol吖啶酮，充N2，在氮气的气氛中加入6mLPOCl3，在105℃下回流3h，待反应结束后，冷却至室温，将反应液边搅拌边缓慢滴入冰水中，将浓氨水和氯...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯方，侯慧青，张志强，许贻文，王津，张鹏，林媚，陈艳，周孙英，
申请(专利权)人：福建医科大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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