一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针及其制备方法。属于荧光探针技术领域，所述荧光探针的具体结构式如式(Ⅰ)所示：本发明专利技术以2

【技术实现步骤摘要】
一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针及其制备方法


[0001]本专利技术属于荧光探针
，涉及了一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的制备方法；具体的，是涉及了一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的光学性能。

技术介绍

[0002]活性氧物种(ROS)指的是含氧的活性物质。每种ROS的化学反应活性和存在时间都不同。其中，过氧化氢(H2O2)是其中一种较为活跃的活性氧，因其具有相对温和的反应活性和较长的存在寿命而备受关注。据相关研究发现：体内的过氧化氢与细胞信号转导具有密切相关性。活细胞中过氧化氢浓度的异常可能会导致一系列器官功能紊乱，从而会进一步加剧核酸的氧化损伤和蛋白质结构的改变，并最终导致人类衰老和各种与年龄相关的疾病，如心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病和癌症等。
[0003]在目前已有的众多检测方法中，荧光探针法由于其响应快速和高灵敏度等能力，展现出了其他方法无法比拟的突出优势，特别是近红外(NIR)荧光探针在用于活体成像时，因其有效的组织深度穿透能力和良好的信号可视比而备受欢迎。因此，发展一种低毒、高灵敏度、高选择性的过氧化氢探针具有极其重要的现实意义。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针，该荧光探针化合物对过氧化氢专一性识别，比率检测并且灵敏度高。
[0005]本专利技术还提供了基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的制备方法和性能。
[0006]本专利技术的技术方案是：本专利技术所述的一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针，所述荧光探针的结构式如式(Ⅰ)所示：
[0007][0008]进一步的，一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的制备方法，其具体准备步骤如下：
[0009]步骤(1)、将预备的间氨基苯酚通过环化反应得到中间体(Ⅱ)；
[0010]步骤(2)、再以中间体(Ⅱ)和预备的4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯为原料，在有机溶剂中进行反应，最终制得荧光探针(Ⅰ)，即过氧化氢小分子荧光探针。
[0011]进一步的，在步骤(1)中，所述中间体(Ⅱ)的具体制备步骤如下：
[0012]首先，将预备的间氨基苯酚溶解在盐酸中，从而制得含有间氨基苯酚的反应试剂；
[0013]其次，在室温搅拌下，将预制的四氯苯醌正丁醇溶液添加至上述反应试剂中，从而制得混合液。将制得的该反应混合液在搅拌中加热至回流，之后并将预制的巴豆醛正丁醇溶液缓慢滴加到该搅拌的回流溶液中，滴加时间不少于30分钟，添加完毕后，将该反应混合液再继续回流反应2
‑
4小时；
[0014]随后，反应完成后，待反应液冷却至室温后，再通过减压蒸馏除去有机溶剂正丁醇，后将残余物溶解到水中，并用乙醚萃取以除去残余物中残留的有机物；
[0015]最后，将水层用10％NaOH溶液中和后，再用乙酸乙酯萃取，合并的有机相用无水Na2SO4干燥后，减压除去有机溶剂即得粗产品；将该粗产品再通过薄层色谱柱提纯，以制得纯的中间体(Ⅱ)。
[0016]进一步的，所述间氨基苯酚与盐酸的摩尔比是：1:3
‑
4；
[0017]所述四氯苯醌正丁醇溶液中四氯苯醌和正丁醇的摩尔比是：1:250
‑
350；
[0018]所述巴豆醛正丁醇溶液中巴豆醛和正丁醇的摩尔比是：1:1
‑
5。
[0019]进一步的，在步骤(2)中，所述荧光探针(Ⅰ)的具体制备步骤如下：
[0020]首先，将制备的中间体(Ⅱ)、预备的4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯和碳酸钾依次溶解于有机溶液乙腈中，回流搅拌；待反应结束后制得反应液；
[0021]然后，将制得的反应液抽滤，将滤渣用乙腈洗涤后，放入真空干燥箱干燥后得到荧光探针(Ⅰ)。
[0022]进一步的，所述中间体(Ⅱ)、4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯和碳酸钾的摩尔比是：1:1.2:1.2。
[0023]进一步的，一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针在检测溶液过氧化氢中的应用。
[0024]具体的，1、间氨基酚，是一种有机化合物，化学式为C6H7NO，是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于医药、染料、农药等行业。
[0025]2、四氯苯醌，tetra
‑
chloro
‑
benzoquinone，又称四氯对苯醌，四氯代醌，氯冉等；分子式C6Cl4O2，分子量245.88；从乙酸或丙酮中析出者为金黄色片状结晶，从苯或甲苯中析出者或升华制得者为单斜晶系黄色柱状结晶；有令人不愉快的持久性气味；有升华性。不溶于水，难溶于冷乙醇、冷石油醚，溶于乙醚、氯仿、四氯化碳和二硫化碳；缓慢溶于碱溶液，当有空气存在时，生成红棕色至紫色的沉淀(四氯对苯醌钾)；可用作非内吸性杀菌剂，用于谷物、花生、蔬菜、棉花、豆类的种子杀菌，也可以用作染料中间体，农药原料以及制革行业等。
[0026]本专利技术的有益效果是：该探针通过醚键将喹啉和硼酸酯连接起来，避免了季铵盐的形成而导致探针分子的分离纯化困难和膜透性差的不足；所得产品为固体粉末，易于存储，稳定性好；该探针分子与过氧化氢浓度均呈现良好的线性关系，R2＝0.996，检测限低至1.447μmol/L，这一数值低于大部分喹啉系过氧化氢荧光探针。与包括活性氧分子、氨基酸和无机盐在内的其他相关物种相比，该探针都对过氧化氢表现出优良的选择性识别。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例中制得的过氧化氢荧光探针在0.1％DMSO的PBS缓冲液(10mM,pH＝7.4)中对不同浓度过氧化氢(H2O2)的紫外吸收光谱图；
[0028]图2是本专利技术实施例中制得的过氧化氢荧光探针在0.1％DMSO的PBS缓冲液(10mM,
pH＝7.4)中对不同浓度过氧化氢(H2O2)的荧光光谱响应图；
[0029]图3是本专利技术实施例中制得的荧光探针检测过氧化氢时的响应时间图；
[0030]图4是本专利技术实施例中制得的过氧化氢荧光探针在0.1％DMSO的PBS缓冲液(10mM,pH＝7.4)中在不同pH下的荧光光谱响应图；
[0031]图5是本专利技术实施例中制得的过氧化氢荧光探针在0.1％DMSO的PBS缓冲液(10mM,pH＝7.4)中对相关物种选择性的荧光光谱响应图；
[0032]图6是本专利技术实施例中制得的荧光探针的质谱MS谱图；
[0033]图7是本专利技术实施例中制得的荧光探针的核磁共振1H
‑
NMR谱图；
[0034]图8是本专利技术实施例中制得的荧光探针的核磁共振
13
C
‑
NMR谱图；
[0035]图9是本专利技术的具体制备反应路线图。
具体实施方式
[0036]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0037]本专利技术的合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式如式(Ⅰ)所示：2.如权利要求1所述的一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的制备方法，其特征在于，其具体准备步骤如下：步骤(1)、将预备的间氨基苯酚通过环化反应得到中间体(Ⅱ)；步骤(2)、再以中间体(Ⅱ)和预备的4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯为原料，在有机溶剂中进行反应，最终制得荧光探针(Ⅰ)，即过氧化氢小分子荧光探针。3.根据权利要求2所述的一种基于喹啉设计的过氧化氢小分子荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述中间体(Ⅱ)的具体制备步骤如下：首先，将预备的间氨基苯酚溶解在盐酸中，从而制得含有间氨基苯酚的反应试剂；其次，在室温搅拌下，将预制的四氯苯醌正丁醇溶液添加至上述反应试剂中；从而制得的反应混合液，将制得的该反应混合液进行搅拌并加热至回流，之后将预备的巴豆醛正丁醇溶液滴加到该搅拌的回流溶液中，滴加时间不少于30分钟，添加完毕后，该反应混合液再继续回流反应2
‑
4小时；随后，反应完成后，待反应液冷却至室温后，通过减压蒸馏除去其中含有的有机溶剂正丁醇，后将剩余的残余物溶解到水中并用乙醚萃取以除去残余物中残留的有机物；最后，将水层用10％NaOH溶液中和，再用乙酸乙酯萃取，合并的有机相用无水Na2SO4干燥后，减压除...

【专利技术属性】
技术研发人员：项欣然，孙晨阳，陈孝云，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：