一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针及其制备方法和应用，属于生物化学分析技术领域。本发明专利技术的双光子荧光探针,通过810nm激光对探针进行激发，实现内质网中HNO浓度的检测，可应用于帕金森病模型的早期诊断；本发明专利技术的双光子荧光探针，通过飞秒激光激发可以降低背景，延长激发波长，从而适合活体脑部成像；本发明专利技术的双光子荧光探针中带有2

【技术实现步骤摘要】
一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针及其制备方法和应用，属于生物化学分析


技术介绍

[0002]帕金森病(PD)是一种重要的神经退行性疾病，病因和发病机制极其复杂，目前无法治愈。当前的研究表明帕金森病主要是由多巴胺能神经元退行性变、α
‑
突触核蛋白聚集和路易神经炎引起的。而内质网应激过程中产生的高水平的一氧化氮(NO)及其类似物与α
‑
突触核蛋白聚集和多巴胺能神经元退化密切相关。硝酰氢(HNO)是一种半衰期较短的还原性NO，可以调节中枢神经系统，同时过量的HNO具有神经毒性作用，可诱发神经退行性疾病，包括帕金森病。尽管HNO和内质网应激在PD的发展过程中都起着重要作用，但PD脑内HNO与内质网应激的关系尚不清楚。因此，发展一种监测内质网应激过程中HNO变化的分析方法，不仅对了解HNO的病因作用至关重要，而且对帕金森病的早期诊断也至关重要。
[0003]荧光成像和无标记荧光成像由于具有非破坏性和高空间分辨率，已成为细胞器中生物活性分子可视化的有前途的方法。近年来，已经有一些荧光探针在活细胞内实现HNO水平的检测，然而缺少适用于帕金森病模型中内质网应激过程中的HNO进行监测的探针。这一方面是由于当前的探针不具备内质网的靶向能力，另一方面由于大脑的复杂性需要探针具备更高的信噪比和更深的组织穿透能力。因此，开发一种在生物体内实现高选择性、高灵敏度检测HNO的双光子荧光探针具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针及其制备方法。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针，其在810nm激光激发下，可对内质网中HNO进行检测，进而应用到帕金森病发病模型的监测中，该双光子荧光探针简称KD
‑
HNO，分子结构式为：
[0007][0008]一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的制备方法，制备双光子荧光探针的原料组份包括KD
‑
OH、2
‑
(二苯基膦基)苯甲酸、二氯甲烷、1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲氨基丙基)盐酸碳二亚胺(EDCI)和4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)；
[0009]所述的KD
‑
OH的结构式为:
[0010][0011]KD
‑
OH与2
‑
(二苯基膦基)苯甲酸的摩尔比为1：1
‑
1.1；
[0012]KD
‑
OH与EDCI的摩尔比为1：1
‑
1.1；
[0013]KD
‑
OH与DMAP的摩尔比为1：0.3
‑
0.4；
[0014]加入二氯甲烷作为溶剂，使KD
‑
OH的反应浓度为0.1mol/L；
[0015]该方法的步骤包括：
[0016]第一步，在惰性气体保护下，将KD
‑
OH、2
‑
(二苯基膦基)苯甲酸加入到二氯甲烷中，得到混合物；
[0017]第二步，在第一步得到的混合物中加入1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲氨基丙基)盐酸碳二亚胺(EDCI)和4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)进行反应，反应完成后得到粗产物；
[0018]第三步，将第二步得到的粗产物进行淬火处理，淬火处理完成后依次进行萃取、干燥、硅胶层析，得到目标产物KD
‑
HNO；
[0019]所述的第一步中，惰性气体为氮气；
[0020]所述的第三步中，进行淬火处理时，使用室温水，进行萃取处理时使用二氯甲烷进行萃取，进行干燥时使用无水硫酸钠进行干燥，进行硅胶层析时使用DCM/MeOH(100:1,v/v)进行硅胶层析法纯化；
[0021]对得到的目标产物进行核磁氢谱、核磁碳谱、核磁质谱结构表征，数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO
‑
d6)δ8.49
–
8.35(m,1H),8.04(dd,J＝8.0,1.7Hz,1H),7.85(ddd,J＝8.6,7.0,1.7Hz,1H),7.81
–
7.75(m,1H),7.75
–
7.70(m,2H),7.69
–
7.61(m,2H),7.51(ddd,J＝8.1,7.0,1.2Hz,1H),7.25(d,J＝81.8Hz,10H),6.98
–
6.90(m,1H),6.82
–
6.72(m,2H),3.02(s,6H)。
[0022]一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的应用，将双光子荧光探针应用到内质网中HNO的检测，内质网中HNO能够识别双光子荧光探针中的2
‑
(二苯基膦)苯甲酸基团，随后相邻酯分子间攻击释放产物KD
‑
OH，对产物KD
‑
OH进行半定量分析，从而监测内质网中HNO的含量。
[0023]一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的应用，应用到帕金森模型中，对HNO进行监测，适用于帕金森病的早期诊断。
[0024]有益效果
[0025](1)本专利技术的双光子荧光探针，通过810nm处激发对内质网中HNO的检测，还能够应
用于帕金森病发病模型的监测；
[0026](2)本专利技术的双光子荧光探针，通过飞秒激光激发可以降低背景，延长激发波长，从而适合活体脑部成像；
[0027](3)本专利技术的双光子荧光探针中带有2
‑
(二苯基膦)苯甲酸基团，能够被HNO准确识别，并迅速生成相应的发色团，随后相邻酯分子间攻击释放产物KD
‑
OH，呈现激发态分子内质子转移所产生的单光子及双光子荧光，分子具有内质网靶向的能力，并最终用于帕金森病模型的早期诊断中；
[0028](4)本专利技术的双光子荧光探针因其具有适合的亲脂性可以特异性地靶向内质网，共定位系数高达0.93，探针具有双光子吸收，激发波长长，因此可以穿透脑部，实现活体成像。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的反应式示意图；
[0030]图2为KD
‑
HNO的1H
‑
NMR谱图；
[0031]图3为KD
‑
HNO的
13
C
‑
NMR谱图；
[0032]图4为KD
‑
HNO的高分辨质谱；
[0033]图5为KD
‑
HNO的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针，其特征在于：该双光子荧光探针简称KD
‑
HNO，分子结构式为：2.一种权利要求1所述的用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：第一步，在惰性气体保护下，将KD
‑
OH、2
‑
(二苯基膦基)苯甲酸加入到二氯甲烷中，得到混合物；第二步，在第一步得到的混合物中加入1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲氨基丙基)盐酸碳二亚胺和4
‑
二甲氨基吡啶进行反应，反应完成后得到粗产物；第三步，将第二步得到的粗产物进行淬火处理，淬火处理完成后依次进行萃取、干燥、硅胶层析，得到目标产物KD
‑
HNO。3.根据权利要求2所述的一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的制备方法，其特征在于：所述的KD
‑
OH的结构式为:4.根据权利要求2或3所述的一种用于内质网中HNO检测的双光子荧光探针的制备方法，其特征在于：KD
‑
OH与2
‑
(二苯基膦基)苯甲酸的摩尔比为1：1
‑
1.1；KD
‑
OH与EDCI的摩尔比为1：1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬静，康浩，张小玲，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：