具有聚集诱导发光特性的荧光探针、制备方法及用途技术

本发明专利技术公开了具有聚集诱导发光特性的荧光探针、制备方法及用途。该荧光探针包括作为供电子基团的四苯乙烯基本骨架、作为吸电子基团的2‑氰基苯并噻唑骨架和作为H

【技术实现步骤摘要】
具有聚集诱导发光特性的荧光探针、制备方法及用途
本专利技术涉及荧光生物探针、制备方法及用途，特别涉及具有聚集诱导发光特性的荧光探针、制备方法及用途。
技术介绍
过氧化氢是一种典型的活性氧，是胞内氧化应激的重要标志物，同时也参与了细胞内的众多生理过程的信号转导，胞内过氧化氢的异常产生与累积常与许多人类疾病相关，例如癌症、糖尿病、肥胖症、神经退行性疾病和中风等。因此开发能够监测过氧化氢水平的探针对于预防和检测疾病具有重要的意义。发射波长处于近红外区域的荧光探针，由于穿透能力强，对组织细胞光损伤小，生物体和组织背景干扰小等优势，在光学成像领域内备受关注，但目前多数识别过氧化氢的荧光探针发射波长＜600nm，因此亟需开发具有识别过氧化氢能力的发射波长位于近红外区的荧光探针。传统的荧光探针常存在“聚集引起猝灭(ACQ)”的现象，即在稀溶液中或单分散状态下荧光强度很高，而在高浓度或聚集状态下由于π-π堆积作用，使得激发态分子以非辐射方式恢复到基态，导致荧光猝灭，进而极大降低了荧光探针在生物体成像方面的灵敏度。“聚集诱导发光”现象则正好与“聚集引起猝灭”相反，在聚集状态下拥有更强的荧光发射，因此有效克服了探针因浓度过高引起的猝灭现象，降低了背景干扰，提高了检测的灵敏度。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供可检测过氧化氢的具有聚集诱导发光特性的荧光探针。本专利技术另一目的是提供所述可检测过氧化氢的具有聚集诱导发光特性的荧光探针的制备方法。本专利技术最后一目的是提供所述可检测过氧化氢的具有聚集诱导发光特性的荧光探针的用途。技术方案：本专利技术提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光探针，包括作为供电子基团的四苯乙烯基本骨架、作为吸电子基团的2-氰基苯并噻唑骨架和作为H2O2响应基团的亚甲基苯硼酸频哪醇酯片段，所述亚甲基苯硼酸频哪醇酯片段与2-氰基苯并噻唑骨架通过氧醚键连接，结构式如下：所述的具有聚集诱导发光特性的荧光探针的制备方法，工艺流程如下：(1)CBT-CHO的合成：取无水氯化镁和多聚甲醛于无水反应容器中，加入无水THF，惰性气体保护下加入三乙胺进行反应，直至所有固体溶解，加入2-氰基-6-羟基苯并噻唑，继续反应，待反应液冷却至室温后，真空浓缩，萃取，分离，即得CBT-CHO；(2)TPE-CN的合成：取三苯溴乙烯和4-氰甲基苯硼酸溶解于甲苯中，滴入甲基三辛基氯化铵，加入K2CO3，于惰性气体保护下加入Pd(PPh3)4，待反应结束后，萃取，分离，即得TPE-CN；(3)TPE-NO2的合成：取TPE-CN、对硝基苯甲醛分散于无水乙醇中，溶解后，冷却至室温，加入甲醇钠，反应结束后，分离，即得TPE-NO2；(4)TPE-NH2的合成：取TPE-NO2、SnCl2于反应容器中，加入无水乙醇回流反应，将溶液调至弱碱性，萃取，分离，即得TPE-NH2；(5)TPC的合成：取TPE-NH2和CBT-CHO溶解于无水乙醇中，回流加热，待结束后，分离，即得TPC；(6)TPCB的合成：取TPC、4-溴甲基苯硼酸频那醇酯、无水碳酸钾、碘化钾分散于丙酮中，回流反应，纯化分离，即可。进一步地，所述TPC具有聚集诱导发光的特性。进一步地，所述TPC的浓度为5～200μM。在5～200μM的范围内安全性良好，具有较低的细胞毒性。进一步地，所述TPCB的浓度为5～200μM。在5～200μM的范围内安全性良好，具有较低的细胞毒性。所述的具有聚集诱导发光特性的荧光探针在检测溶液中过氧化氢或细胞内过氧化氢中的用途。有益效果：本专利技术荧光探针能在1min内特异性的检测过氧化氢并发射近红外荧光，在乙腈/水混合体系中该探针分子表现出明显的聚集诱导发光的特性，具有毒性小、光稳定性好、抗干扰能力强的优势。附图说明图1为本专利技术实施例1中的荧光探针TPCB的1H-NMR谱图；图2为本专利技术实施例2中的TPC与TPCB在350～800nm范围内的的紫外-可见光扫描谱图；图3为本专利技术实施例3中的荧光探针在乙腈/水混合溶剂中的荧光发射，激发光波长：365nm；图4为本专利技术实施例3中荧光探针在不同比例乙腈/水混合溶剂中的荧光发射强度统计结果曲线图；图5为本专利技术实施例4中的荧光探针与不同浓度过氧化氢孵育后荧光发射光谱，激发光波长：365nm；图6为本专利技术实施例4中的荧光探针与不同浓度过氧化氢孵育后高效液相色谱图；图7为本专利技术实施例4中的荧光探针与不同浓度过氧化氢孵育后紫外-可见光光谱图；图8为本专利技术实施例5中的荧光探针与不同物质孵育后在631nm处的荧光强度相对变化；图9为本专利技术实施例6中的荧光探针对4T1细胞内不同浓度过氧化氢响应的荧光照片；图10为本专利技术实施例7的TPC在365nm紫外灯下(6W)光照不同时间的荧光变化曲线图；图11为本专利技术实施例8的TPC和TPCB对小鼠乳腺癌细胞4T1的细胞毒性；图12为本专利技术实施例8的TPC和TPCB对人肝癌细胞LO2的细胞毒性。具体实施方式实施例1本实施例探针TPCB的合成，具体合成步骤如下：a.称取304mg无水氯化镁和130mg多聚甲醛于至严格无水的250mL反应瓶中，随后加入85mL无水THF，氩气保护下加入314μL三乙胺，60℃下搅拌反应，直至所有固体溶解，随后加入188mg2-氰基-6-羟基苯并噻唑，60℃下继续搅拌反应24h，待反应液冷却至室温后，真空浓缩，萃取三次后，使用柱色谱进行分离(石油醚/乙酸乙酯/甲酸＝35/8/1)，即得CBT-CHO。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ＝10.6(s，1H)，8.34(d，J＝9.0，1H)，7.49ppm(d，J＝9.0，1H)；b.取0.87g三苯溴乙烯和0.5g4-氰甲基苯硼酸溶解于20mL甲苯中，随后滴入甲基三辛基氯化铵5滴，加入2MK2CO35mL，于氩气保护下室温搅拌30min后，向其中加入0.005gPd(PPh3)4，随后于90℃下搅拌反应过夜，TLC检测反应进行程度，待反应结束后，乙酸乙酯萃取三次，柱色谱分离(石油醚/乙酸乙酯＝30/1)，获得TPE-CN。1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ＝7.07-7.15(m，9H，Ar-H)，6.98-7.06(m，10H，Ar-H)，3.65ppm(s，2H，-CH2-)；c.称取步骤b所得TPE-CN100mg，42mg对硝基苯甲醛分散于6mL无水乙醇中，85℃下搅拌溶解后，冷却至室温时，迅速加入16mg甲醇钠，继续室温搅拌反应过夜，反应结束后，柱色谱分离(石油醚/乙酸乙酯＝30/1)，得TPE-NO2。1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.28-8.33(m，1H，Ar-H)，7.96-8.01(m，1H，Ar-H)，7.50-7.53(s，1H，-CH2-)，7.43-7.48(m，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有聚集诱导发光特性的荧光探针，包括作为供电子基团的四苯乙烯基本骨架、作为吸电子基团的2-氰基苯并噻唑骨架和作为H

【技术特征摘要】
1.一种具有聚集诱导发光特性的荧光探针，包括作为供电子基团的四苯乙烯基本骨架、作为吸电子基团的2-氰基苯并噻唑骨架和作为H2O2响应基团的亚甲基苯硼酸频哪醇酯片段，所述亚甲基苯硼酸频哪醇酯片段与2-氰基苯并噻唑骨架通过氧醚键连接，
结构式如下：





2.权利要求1所述的具有聚集诱导发光特性的荧光探针的制备方法，其特征在于：工艺流程如下：



(1)CBT-CHO的合成：取无水氯化镁和多聚甲醛于无水反应容器中，加入无水THF，惰性气体保护下加入三乙胺进行反应，直至所有固体溶解，加入2-氰基-6-羟基苯并噻唑，继续反应，待反应液冷却至室温后，真空浓缩，萃取，分离，即得CBT-CHO；
(2)TPE-CN的合成：取三苯溴乙烯和4-氰甲基苯硼酸溶解于甲苯中，滴入甲基三辛基氯化铵，加入K2CO3，于惰性气体保护下加入Pd(PPh3)4，待反应结束后，萃取，分离，即得TPE-CN；
(3)TPE-NO2的合成：取TPE-CN、对硝基苯甲醛分散于无水乙醇中，溶解后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锋，曲玮，张仲涛，王如意，柳文媛，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32