一种双识别荧光探针分子及其制备方法与用途技术

本发明专利技术提供一种双识别荧光探针分子，用于同时检测具有关联性的过氧化氢和次氯酸生物活性小分子；一种双识别荧光探针分子为亚甲基蓝

【技术实现步骤摘要】
一种双识别荧光探针分子及其制备方法与用途


[0001]本专利技术涉及有机功能材料领域，更具体地，涉及一种双识别荧光探针分子及其制备方法与用途。

技术介绍

[0002]光探针分子成像技术在外科手术和生物医学领域有着良好的应用前景。近年来，荧光成像技术取得了快速发展，由于其对生物样本具有便捷、无损伤、实时原位动态可视监测以及高灵敏度、高时空分辨率的特点，逐渐成为生物荧光探针研究领域的重要工具。
[0003]针对生物活性小分子(活性氧(ROS)、活性氮(RNS)、活性硫(RSS)等)检测的荧光探针及生物活体荧光成像研究是目前的研究热点。相比于单一检测荧光探针，设计和合成同时检测两种关联性生物活性小分子的双位点协同响应荧光探针及荧光成像研究更是目前的难点和发展趋势。基于双识别位点检测不同或相同活性物种的荧光探针已经有一些报道，然而已报道的双识别位点检测荧光探针所检测的活性物种还比较有限，主要集中在生物硫醇(Cys、Hcy、GSH)的选择性识别以及不多的活性氧和活性硫物种检测上。
[0004]如中国专利“一种同时或分别检测细胞溶酶体内硫化氢和次氯酸的荧光探针及其制备方法与应用”(申请号：201610263094.0，公开日：2016.07.20)公开了一种探针，实现了单一探针对多种靶标分子(H2S、HClO和H2S/HClO)的同时或分别检测。
[0005]又如“抗肿瘤诊疗前药以及双识别位点荧光探针的设计、合成以及生物应用”(陈宇，华南师范大学，2020.6.3)公开的荧光探针分子可用于同时检测次氯酸和硫化氢。
[0006]上述的荧光探针都可以同时检测次氯酸和硫化氢，而针对另外一些重要关联性生物活性小分子的检测还比较缺乏，如：H2O2和ClO
‑
。
[0007]过氧化氢(H2O2)在NADPH酶活化下产生，又被髓过氧化物酶(MPO)催化变成次氯酸，这两种具有关联性的活性氧参与细胞的生命历程，而且对人体免疫防御系统非常重要。例如：突然暴露在强紫外线、强辐射、或者温度过高的环境中，会引发氧化应激过程，依次引起过氧化氢和次氯酸浓度异常，使细胞自体受到损伤。还可能会引发心血管疾病、神经退行性疾病、肺损伤、关节炎、风湿病甚至癌症多种疾病。
[0008]因此，制备具有对细胞内过氧化氢与次氯酸同时实时动态监测的荧光探针具有重要的理论及应用价值。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种双识别荧光探针分子，可同时检测具有关联性的过氧化氢和次氯酸生物活性小分子。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种双识别荧光探针分子的制备方法。
[0011]本专利技术的又一目的在于提供双识别荧光探针分子的用途。
[0012]本专利技术采取的技术方案是，一种双识别荧光探针分子，具有如下结构：
[0013][0014]在本专利技术中，该双识别荧光探针分子具有与双氧水发生反应的硼酸酯基团，与次氯酸发生反应的酰胺基团，是一种结构清晰、光性质稳定的亚甲基蓝
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萘酰亚胺衍生物。当具有亲核性的H2O2与荧光探针分子中具有亲电性的硼酸酯识别位点作用后，C
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B键被C
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O键取代，经水解后生成酚，从而在绿色通道出现荧光；HClO具有较强的氧化性，可以使荧光探针分子中生物酰胺键断裂，不稳定的中间体生成，最后生成稳定的带正电荷的亚甲基蓝荧光团，从而在红色通道出现荧光，从而实现双识别位点选择性识别和同时检测双氧水和次氯酸。
[0015]一种如上述的双识别荧光探针分子的制备方法，包括如下步骤：
[0016]S1：将亚甲基蓝和碳酸钠溶于蒸馏水和二氯甲烷中，搅拌，再缓慢加入硫代硫酸钠水溶液，继续搅拌至溶液变黄，将上述溶液冷却，向其中缓慢滴加二(三氯甲基)碳酸酯的二氯甲烷溶液，继续搅拌，然后倒入冰水中，再用二氯甲烷萃取，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物4；
[0017]S2：将S1得到的化合物4溶于二氯甲烷中，向其中缓慢滴入乙二胺的二氯甲烷溶液继续搅拌，倒入水中，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物3；
[0018]S3：将4
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溴
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1,8
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萘二甲酸酐，双(频哪醇合)二硼，[1,1'
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双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯和乙酸钾溶于无水二恶烷中，在氮气保护下高温反应，将所得溶液冷却至室温，并用去离子水稀释，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物2；
[0019]S4：将S2得到的化合物3和S3得到的化合物2溶于无水乙醇中，在氮气保护下，回流，减压蒸发溶剂，经硅胶柱层析分离提纯得到亚甲基蓝
‑
萘酰亚胺衍生物1。
[0020]进一步地，在S1中，具体步骤为：将亚甲基蓝和碳酸钠溶于蒸馏水和二氯甲烷中，常温搅拌35分钟，然后向其中慢慢加入硫代硫酸钠水溶液，继续搅拌至溶液变黄，将上述溶液用冰水浴冷却后，向其中缓慢滴加二(三氯甲基)碳酸酯的二氯甲烷溶液，继续搅拌1小时，然后倒入冰水中，再用二氯甲烷萃取，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物4；
[0021]或在S2中，具体步骤为：将S1得到的化合物4溶于二氯甲烷中，向其中缓慢滴入乙
二胺的二氯甲烷溶液，在室温下继续搅拌2小时，倒入水中，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集固体混合物，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物3；
[0022]或在S3中，具体步骤为：将4
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溴
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1,8
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萘二甲酸酐，双(频哪醇)二硼，[1,1'
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双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯和乙酸钾溶于无水二恶烷中，氮气保护下在90℃下反应10小时，将所得溶液冷却至室温，并用去离子水稀释，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物2；
[0023]或在S4中，具体步骤为：将S2得到的化合物3和S3得到的化合物2溶于无水乙醇中，在氮气保护下，回流8小时，减压蒸发溶剂，经硅胶柱层析分离提纯得到亚甲基蓝
‑
萘酰亚胺衍生物1。
[0024]进一步地，在步骤S1中，所述硫代硫酸钠、亚甲基蓝、碳酸钠、二(三氯甲基)碳酸酯的物质的量比为6.66:1.72:6.66:1；所述洗脱剂为正己烷与二氯甲烷的混合物，其体积比为3:1。
[0025]进一步地，在步骤S2中，所述化合物4与乙二胺的物质的量比为1:2.5，所述洗脱剂为二氯甲烷与甲醇的混合物，其体积比为10:1。
[0026]进一步地，在步骤S3中，所述4
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溴
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1,8
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萘二甲酸酐、双(频哪醇)二硼、[1,1'
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双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、乙酸钾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双识别荧光探针分子，其特征在于，具有如下结构：2.一种如权利要求1所述的双识别荧光探针分子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将亚甲基蓝和碳酸钠溶于蒸馏水和二氯甲烷中，搅拌，再缓慢加入硫代硫酸钠水溶液，继续搅拌至溶液变黄，将上述溶液冷却，向其中缓慢滴加二(三氯甲基)碳酸酯的二氯甲烷溶液，继续搅拌，然后倒入冰水中，再用二氯甲烷萃取，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物4；S2：将S1得到的化合物4溶于二氯甲烷中，向其中缓慢滴入乙二胺的二氯甲烷溶液继续搅拌，倒入水中，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物3；S3：将4
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溴
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1,8
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萘二甲酸酐，双(频哪醇合)二硼，[1,1'
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双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯和乙酸钾溶于无水二恶烷中，在氮气保护下高温反应，将所得溶液冷却至室温，并用去离子水稀释，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物2；S4：将S2得到的化合物3和S3得到的化合物2溶于无水乙醇中，在氮气保护下，回流，减压蒸发溶剂，经硅胶柱层析分离提纯得到如权利要求1所述的双识别荧光探针分子1。3.根据权利要求2所述的一种双识别荧光探针分子的制备方法，其特征在于，在S1中，具体步骤为：将亚甲基蓝和碳酸钠溶于蒸馏水和二氯甲烷中，常温搅拌35分钟，然后向其中慢慢加入硫代硫酸钠水溶液，继续搅拌至溶液变黄，将上述溶液用冰水浴冷却后，向其中缓慢滴加二(三氯甲基)碳酸酯的二氯甲烷溶液，继续搅拌1小时，然后倒入冰水中，再用二氯甲烷萃取，干燥有机相，过滤，减压蒸馏，收集，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物4；或在S2中，具体步骤为：将S1得到的化合物4溶于二氯甲烷中，向其中缓慢滴入乙二胺的二氯甲烷溶液，在室温下继续搅拌2小时，倒入水中，经萃取、干燥、减压蒸馏，收集固体混合物，经硅胶层析柱，洗脱、分离、提纯，得到化合物3；或在S3中，具体步骤为：将4
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溴
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1,8
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萘二甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，吴相华，刘波，王玉敏，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：