一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针及其制备方法、应用技术

本发明专利技术属于特异性荧光检测领域，具体涉及一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针及其制备方法、应用。所述近红外荧光探针的结构式为：。本发明专利技术制备得到的近红外荧光探针对过氧化氢选择性和灵敏度高，具有抵抗其他物质干扰的能力，能够满足生物学检验；且该荧光探针具有近红外荧光（NIR）发射能力，可以穿透更深的组织并有效抵消自身背景荧光的干扰，荧光稳定性好，且能够获得更加准确及稳定的成像效果，具有广阔的应用前景。本发明专利技术提供的合成方法简单，易操作。易操作。易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于特异性荧光检测领域，具体涉及一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]高尿酸血症是以尿酸过高为标志的代谢性疾病之一。高浓度尿酸会导致活性氧自由基(ROS)的过量产生，同时导致超氧化物歧化酶抗氧化能力的降低。同时，值得注意的是，高尿酸血症的并发症，如痛风、慢性肾病、肝损伤、心血管疾病等，对高尿酸血症患者带来了危害严重。因此，为了人类的健康，找到合适的工具来监测高尿酸血症及其并发症是非常重要的。过氧化氢（H2O2）作为生物系统中的主要活性氧之一，与其他活性氧相比是一种稳定的物种，由于其在生物体中的反应相对温和而一直受到重视。此外，过氧化氢不仅在活细胞的信号转导中起着非常重要的作用，而且是氧化应激的生物标志物。研究表明，细胞中过氧化氢的异常水平与许多疾病密切相关，包括癌症、衰老、神经退行性疾病等。越来越多的证据表明，氧化应激引起的过氧化氢的产生是高尿酸血症及其相关并发症发生发展的关键因素。开发一种实时检测过氧化氢水平的分析方法对于糖尿病及其并发症的诊断和治疗至关重要。
[0003]过氧化氢是活性氧的主要成员之一，以自由扩散形式进出细胞膜，因此难以对细胞内的过氧化氢进行原位动态检测。过氧化氢极易与细胞内活性物质反应生成其他形式的活性氧，因此，过氧化氢检测方法需要快速响应时间。分子荧光探针成像技术是一种检测生物体内小分子物质行之有效的方法，目前已成功用于检测生命系统中的活性物种。现存的过氧化氢检测的分子探针有很多，这些过氧化氢探针的检测机制主要是基于酯化反应，在痕量的内源性过氧化氢新研究方向上，呈现明显的不足之处，且无法实现活体成像。因此，必须提高探针对过氧化氢选择性和灵敏度，才能够满足生物学检验的最新要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针。
[0005]本专利技术还提供了一种上述近红外荧光探针的制备方法。
[0006]本专利技术的另一目的为提供了上述近红外荧光探针在活体或细胞成像中的应用。
[0007]本专利技术为了实现上述目的所采用的技术方案为：本专利技术提供了一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针，所述近红外荧光探针的结构式为：
。
[0008]本专利技术还提供了一种上述用于过氧化氢成像的近红外荧光探针的制备方法，具体合成路线为：。
[0009]本专利技术所提供的制备方法具体包括以下步骤：（1）将4
‑
（二乙氨基）水杨醛在浓硫酸中浓缩并冷却至0℃，在剧烈搅拌下加入6
‑
羟基
‑1‑
四氢萘酮，得混合物，将混合物进行升温反应；反应结束后将反应液冷却至室温，然后在冰浴条件下，二氯甲烷萃取，合并有机相，分离纯化得到深紫色固体DHX
‑
OH；（2）将4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯、DHX
‑
OH和K2CO3混合后加入溶剂进行反应，TLC追踪反应进程；反应结束后向反应液中加入去离子水，乙酸乙酯萃取，合并有机相，分离纯化得到棕黄色固体DHX
‑
1。
[0010]进一步的，步骤（1）中，所述4
‑
（二乙氨基）水杨醛在浓硫酸中的摩尔浓度为0.24mol/L；所述4
‑
（二乙氨基）水杨醛和6
‑
羟基
‑1‑
四氢萘酮的摩尔比为1.1
‑
1.5：1。
[0011]进一步的，步骤（1）中，所述升温反应为将混合物在N2保护下升温至60
‑
110℃搅拌反应6 h；所述分离用的洗脱剂为V石油醚：V乙酸乙酯=3:1
‑
1:1。
[0012]进一步的，步骤（2）中，所述4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯、DHX
‑
OH和K2CO3的摩尔比为1.0
‑
1.5：1：0.3
‑
1；所述DHX
‑
OH在溶剂中的浓度为0.05mol/L；所述溶剂和去离子水的体积比为2:1。
[0013]进一步的，步骤（2）中，所述溶剂选自四氢呋喃、二甲基亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、吡啶、二氯甲烷、氯仿和甲苯中的任一种；所述反应为在20
‑
50℃下反应5h。
[0014]本专利技术还提供了上述用于过氧化氢成像的近红外荧光探针在生物活体或细胞中过氧化氢成像的应用；优选的为在HK
‑
2细胞中过氧化氢成像的应用。
[0015]本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术制备得到的近红外荧光探针对过氧化氢选择性和灵敏度高，具有抵抗
Hz, 1H), 7.31 (t,J= 8.4 Hz, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.18 (d,J= 3.5 Hz, 1H), 6.96 (s, 1H), 6.84 (s, 1H), 6.77 (t,J= 13.3 Hz, 1H), 6.66 (d,J= 6.7 Hz, 1H), 5.25 (d,J= 10.4 Hz, 1H), 3.42 (t,J= 9.3 Hz, 2H), 3.36 (t,J= 8.1 Hz, 2H), 3.05 (m, 1H), 2.84 (d,J= 2.9 Hz, 1H), 1.27 (t,J= 4.4 Hz, 4H), 1.18
‑
1.16 (m, 12H).
13
C NMR (100 MHz, CDCl3)δ169.79, 161.66, 169.16, 159.12, 148.65, 141.94, 136.37, 135.26, 133.39, 130.33, 129.35, 127.21, 123.86,120.28, 115.35, 114.49, 114.21, 93.30, 89.09, 72.12, 70.07, 45.97, 44.83, 33.47, 20.67, 19.76, 19.74, 19.69, 12.63, 12.58。
[0020]效果实施例（一）探针DHX
‑
1荧光性质的检测所有荧光光谱都在λex = 461 nm下收集溶液在500 nm~800 nm 的荧光发射。激发和发射狭缝宽度 2 nm/2 nm。将探针DHX
‑
1与不同浓度的过氧化氢（0
‑
200 μM）在37 ℃下孵育40 min，然后在荧光光谱仪上记录它们的荧光光谱（图1）。
[0021]如图1所示，DHX
‑
1与不同浓度的过氧化氢进行反应，随着过氧化氢的浓度逐渐增加，探针在792nm处的荧光发射强度逐渐增强，说明探针与过氧化氢发生了反应生成了DHX
‑
OH，并且荧光发射强度随着DHX
‑
OH浓度的增加而增强。
[0022]在探针DHX
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于过氧化氢成像的近红外荧光探针，其特征在于，所述近红外荧光探针的结构式为：。2.一种如权利要求1所述的用于过氧化氢成像的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，合成路线为：。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将4
‑
（二乙氨基）水杨醛在浓硫酸中浓缩并冷却至0℃，在剧烈搅拌下加入6
‑
羟基
‑1‑
四氢萘酮，得混合物，将混合物进行升温反应；反应结束后将反应液冷却至室温，然后在冰浴条件下，二氯甲烷萃取，合并有机相，分离纯化得DHX
‑
OH；（2）将4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯、DHX
‑
OH和K2CO3混合后加入溶剂进行反应，TLC追踪反应进程；反应结束后向反应液中加入去离子水，乙酸乙酯萃取，合并有机相，分离纯化得到棕黄色固体DHX
‑
1。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述4
‑
（二乙氨基）水杨醛在浓硫酸中的摩尔浓度为0.24mol/L；所述4
‑
（二乙氨基）水杨醛和6
‑
羟基

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，王目旋，孙金月，鲁朝霞，孙会，刘建书，孙涛，
申请(专利权)人：山东省华泰营养健康产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：