一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针与应用，具体地，本发明专利技术的探针可作为丙二腈荧光探针用于丙二腈的快速定量定性检测。这类探针可实现如下的技术效果中的至少一个：可以高特异性地识别丙二腈；可以快速响应丙二腈；可以灵敏地分析丙二腈的浓度；生物毒性低，可以应用生物细胞中的丙二腈成像；合成简单，性质稳定，可以长期保存使用。可以长期保存使用。可以长期保存使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针与应用


[0001]本专利技术属于荧光探针领域，具体涉及一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针及其在测量、检测或筛选丙二腈及活细胞荧光成像方法中的应用。

技术介绍

[0002]氰化氢(HCN)是最危险的氰化物种类之一，丙二腈(NCCH2CN)是哺乳动物组织代谢中氰化氢(HCN)的前体，但丙二腈的毒性要高于氰化氢,并且丙二腈在哺乳动物组织代谢过程中可以完全转化为氰化氢，这就导致丙二腈的存在严重威胁了生物体的生命健康。丙二腈在生产生活中有着广泛的应用，可用于生产磺酰脲类除草剂如吡嘧磺隆等，又可用于制造除草剂双草醚，在医药上用以制造利尿药物。作为有机合成原料，在医药方面可以用于合成维生素B1、氨蝶呤等一系列重要药物，以及在合成染料、农药方面等都有重要用途。
[0003]丙二腈作为一种剧毒品，可以通过很多途径进入人体内，比如通过我们皮肤吸收或者通过伤口入侵，又或者是通过呼吸道吸入、误食等，都会进入我们体内危害健康。丙二腈进入生物体内后，会使中枢神经系统迅速瘫痪，而且还会引起呼吸酶和血液中血红蛋白中毒，引起呼吸困难，全身细胞也会出现内窒息状态。当少量的丙二腈经过消化道进入人体内，很容易引起慢性中毒。若人们长期引用受到丙二腈污染的地下水，会导致出现头疼、头晕、心悸等症状的发生。
[0004]由于丙二腈的广泛应用以及潜在的健康风险和环境污染，因此了解它的性质、来源和分布，阐明对环境和人体的影响，探究安全、快速且有效的检测方法，对于保护环境和人类健康具有十分重要的意义。目前对于氰化物的检测已经有一定的研究，但对于丙二腈的检测方法相对较少，常用的丙二腈检测方法主要包括气相色谱、液相色谱和质谱的联用，这些方法存在测试仪器价格昂贵，需要专业的研究人员进行操作并且对生物和环境的适用性低等局限性。因此，迫切需要开发一种更为灵敏简便的方法来实现对丙二腈的检测。
[0005]近年来，荧光探针因其高选择、超灵敏、合成简单等独特的优势而成为研究者关注的焦点。但是目前已报道的对丙二腈检测的荧光探针分析方法较少，而且仍存在一定的缺陷，例如选择性差、合成太过复杂等。因此，发展高选择性、高灵敏度、合成简单的、水溶性好、特异性识别丙二腈的荧光探针具有重要意义。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的是在于提供一类具有高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针，以及它们的用途，具有合成简单、选择性好、灵敏度高、能够特异性识别丙二腈等特点，并且能够在生理水平条件下对丙二腈进行有效测量、检测或筛选。
[0007]具体而言，本专利技术提供了一种化合物，具有式(Ⅰ)所示的结构：
[0008][0009]式(I)中，R1，R2，R3，R4，R5和R6为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5和R6可以相同或不同。
[0010]在本专利技术的一些具体实施方案中，本专利技术的化合物是R1，R2，R3，R4，R5和R6均为氢原子的式(Ⅱ)化合物，其结构式如下：
[0011][0012]本专利技术还提供了用于测量、检测或筛选丙二腈的荧光探针组合物，其包含本专利技术的所述式(I)化合物。
[0013]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述式(I)化合物具有以下结构：
[0014][0015]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述荧光探针组合物进一步包含溶剂、酸、碱、缓冲溶液或其组合。
[0016]本专利技术还提供了用于检测样品中丙二腈的存在或测量样品中的丙二腈含量的方法，其包括：
[0017]a)使所述式(I)或式(Ⅱ)化合物与样品接触以形成荧光化合物；
[0018]b)测定所述荧光化合物的荧光性质。
[0019]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述样品是化学样品或生物样品。
[0020]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述样品是包括水、血液、微生物或者动物细胞或组织在内的生物样品。
[0021]本专利技术还提供了检测样品中丙二腈的存在或测定样品中的丙二腈含量的试剂盒，其包含所述式(I)或式(Ⅱ)化合物。
[0022]本专利技术还提供了所述式(I)或式(Ⅱ)化合物在细胞荧光成像中的应用。
[0023]本专利技术相对于现有技术具有如下的显著优点及效果：
[0024](1)快速响应
[0025]本专利技术的荧光探针能够对丙二腈瞬时丙二腈快速响应，有利于丙二腈的快速检测。
[0026](2)特异性好
[0027]本专利技术的荧光探针可选择性的与丙二腈发生特异性反应，生成荧光变化的产物，相较于常见的其他金属离子及生命体内的其他物质，本专利技术荧光探针显示出了较高的选择性，并且抗干扰能力强。
[0028](3)生物毒性低，可生理水平条件下应用
[0029]本专利技术荧光探针具有低毒性的特点，有利于将其长时间应用于细胞样品中丙二腈的检测或成像。
[0030](4)灵敏度高
[0031]本专利技术的荧光探针与丙二腈反应非常灵敏，从而有利于对丙二腈的检测。
[0032](5)合成简单
[0033]本专利技术的丙二腈荧光探针合成简单，有利于商业化的推广应用。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是探针(10μM)加入丙二腈(0.5mM)前后的响应时间谱图；
[0036]图2(a)是探针(10μM)加入丙二腈(0
‑
1mM)前后的荧光光谱变化；(b)探针(10μM)定量分析不同浓度丙二腈(0
‑
1mM)的工作曲线，其中纵坐标为580nm处的荧光强度值。
[0037]图3(a)是探针(10μM)加入丙二腈(0
‑
8μM)前后的荧光光谱变化；(b)是探针(10μM)定量分析不同浓度丙二腈(0
‑
8μM)的工作曲线,其中纵坐标为580nm处的荧光强度值。
[0038]图4(a)是探针(10μM)加入丙二腈(0
‑
8μM)前后的吸光度变化曲线；(b)探针(10μM)加入丙二腈(从左至右浓度分别为0，5μM，10μM，20μM，30μM)后溶液颜色发生裸眼可见的变化；
[0039]图5不同离子分析物(除特殊表明外，都为100μM)对探针(10μM)的荧光强度的影响，柱状图代表的探针在不同测试条件下在580nm处的荧光强度；
[0040]图6不同离子分析物(除特殊表明外，都为100μM)存在下探针(10μM)对丙二腈(100μM)识别后的荧光强度，柱状图代表的探针在不同测试条件下在580nm处的荧光强度；
[0041]图7是各个探针浓度对HeLa细胞的毒性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.化合物，其具有以下结构：其中：R1，R2，R3，R4，R5和R6为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5和R6可以相同或不同。2.按照权利要求1的化合物，其中R1，R2，R3，R4，R5和R6均为氢原子。3.一种用于测量、检测或筛选丙二腈的荧光探针组合物，其包含权利要求1
‑
2中任一项所述化合物。4.如权利要求3所述的荧光探针组合物，所述化合物是：5.如权利要求3或4所述荧光探针组合物，其特征在于，所述荧光探针组合物进一步包含溶剂、酸、碱、缓冲溶液或...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪鑫，程思雨，柳彩云，张艳，苏美珺，荣晓迪，王坤，李玺威，祝汉闯，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：