一种粘度响应荧光探针及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种粘度响应荧光探针及制备方法和应用，属于化学生物材料技术领域。针对帕金森疾病早期诊断难的问题，本发明专利技术构建可用于检测帕金森疾病模型中生物标志物粘度的近红外荧光针。该荧光探针由(3,5,5

【技术实现步骤摘要】
一种粘度响应荧光探针及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学生物材料
，具体涉及一种粘度响应荧光探针及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]帕金森疾病(Parkinson
’
sDisease,PD)是第二大神经退行性疾病。目前对于该疾病的诊断主要基于临床特征进行事后检查，现有检测方法对于初期诊断误诊率高。由此可见，寻找一种精确的可用于PD早期诊断的方式是当前亟待解决的问题。目前，鉴定生物标志物是改善临床诊断的重要步骤，PD病灶部位有多种生物标志物，如粘度、活性氧、活性氮等。其中粘度作为PD重要的微环境参数之一，其生物体内的异常变化与PD的发生发展过程密切相关。因此，开发一种检测生物体内粘度的方法，并将其应用于PD模型中粘度的检测，可为PD的早期诊断提供有效工具。
[0003]近年来，基于荧光探针法的小分子荧光探针在生物标志物的检测中得到广泛的应用和发展。荧光探针法具有取样量少、灵敏度高、操作简便、生物损伤小等优点，可以实现对生物体内生物标志物的实时检测。目前，所报道的大多数粘度荧光探针发射波长短，易受生物背景干扰，其应用受限。而具有近红外发射波长的荧光探针，不仅可以降低生物体背景干扰，提高信噪比；而且具有穿透深度强，生物损伤小的优点，具有更好的应用价值。

技术实现思路

[0004]针对粘度荧光探针发射波长短，易受生物背景干扰，其应用受限的问题，本专利技术提供了一种粘度特异性响应的荧光探针及制备方法和应用。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0006]一种粘度响应荧光探针，所述荧光探针的化学结构式为：
[0007][0008]一种粘度响应荧光探针的制备方法，在氮气保护下，将(3,5,5
‑
三甲基环己
‑2‑
烯亚基)丙二腈和4
‑
苯乙氨基苯甲醛溶于乙醇中，加入四氢吡咯作为催化剂，回流反应，然后浓缩反应液并经柱层析分离得到荧光探针F671。
[0009]进一步，所述(3,5,5
‑
三甲基环己
‑2‑
烯亚基)丙二腈、4
‑
苯乙氨基苯甲醛、四氢吡咯的摩尔比为1:1.1:0.01。
[0010]进一步，所述柱层析用洗脱剂是体积比为100:1～20:1的二氯甲烷与甲醇的混合
物。
[0011]一种粘度响应荧光探针应用，利用荧光探针法和荧光成像法检测帕金森疾病模型SH
‑
SY5Y细胞中粘度变化。
[0012]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0013]1、本专利技术探针属于近红外荧光探针，组织穿透能力强且受生物背景干扰小，便于观察，而且对细胞或生物组织的损伤小，具有广阔的应用前景。
[0014]2、本专利技术提供的探针合成过程简单，其响应粘度的荧光强度不受其他离子或分子，不同pH环境的影响，对粘度具有较好的特异性和稳定性。
[0015]3、本专利技术提供的荧光探针灵敏度高，能够成功应用于PD模型细胞中粘度的检测。
[0016]4、本专利技术提供的荧光探针具有近红外发射波长、良好的特异性和稳定性、较好的生物相容性。探针对溶液粘度变化敏感，随着溶液粘度的增大，探针的荧光强度显著增强。
附图说明
[0017]图1为本专利技术所涉及化合物F671的1HNMR谱图；
[0018]图2为本专利技术所涉及化合物F671的
13
CNMR谱图；
[0019]图3为本专利技术所涉及的探针F671的HRMS谱图；
[0020]图4(A)为本专利技术荧光探针F671检测在水和甘油中的紫外吸收光谱图，(B)荧光探针在不同比例甘油
‑
水混合体系中的荧光发射光谱图；
[0021]图5(A)为本专利技术荧光探针F671分别在水和90％甘油
‑
水体系中响应不同离子和分子的荧光强度图，(B)荧光探针在不同pH的PBS溶液，以及不同比例甘油+不同pH溶液中的荧光强度变化图；
[0022]图6本专利技术荧光探针F671对SH
‑
SY5Y细胞存活率影响图；
[0023]图7为本专利技术荧光探针F671对SH
‑
SY5Y细胞中粘度变化检测的荧光成像图。
具体实施方式
[0024]实施例1
[0025]一种粘度响应荧光探针，其具体结构式为：
[0026][0027]一种粘度响应荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0028]在氮气保护下，将(3,5,5
‑
三甲基环己
‑2‑
烯亚基)丙二腈(1.0g，5.4mmol)和4
‑
苯乙氨基苯甲醛(1.3g，5.9mmol)溶于乙醇中，加入四氢吡咯作为催化剂，回流反应，浓缩反应液并经柱层析分离得到荧光探针F671为红色固体(0.9g，46％产率)。
[0029]化合物F671的1H NMR数据，1H NMR(400MHz,DMSO
‑
d6)δ7.40(d,J＝8.0Hz,2H),
7.33
‑
7.27(m,3H),7.23
‑
7.19(m,2H),7.09(d,J＝16.0Hz,1H),6.71(s,1H),6.31(d,J＝8.0Hz,2H),6.54(t,J＝12.0Hz,1H),2.87(t,J＝16.0Hz,2H),2.51(s,2H),2.57
‑
2.50(m,4H),1.00(s,6H)。
[0030]化合物F671的
13
C NMR数据，
13
C NMR(100MHz,DMSO
‑
d6)δ164.55,150.51,144.92,134.03,133.09,133.28,124.93,124.03,123.99,121.92,109.47,108.69,108.20,108.10,39.84,38.27,34.49,30.59,27.25,23.32,23.22。
[0031]化合物F671的质谱(HRMS)，m/zcalcd.forC
27
H
27
N3:393.2205,found:394.2284[M+H]+
。
[0032]实施例2
[0033]荧光探针对不同粘度的识别
[0034]将实施例1中制备的荧光探针F671配制成DMSO母液，分别加入不同比例水和甘油体系中，稀释至待测浓度2.5μM，进行紫外和荧光光谱测定。如图4A，4B所示，与水溶液相比，甘油溶液粘度大，探针在甘油溶液中的紫外吸收和荧光发射强度显著增强。
[0035]实施例3
[0036]荧光探针对其他干扰离子的选择性
[0037]将实施例1中制备的荧光探针配制成DMSO母液，分别加入80当量的H2O2,ClO
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘度响应荧光探针，其特征在于：所述荧光探针的化学结构式为：2.一种如权利要求1所述的一种粘度响应荧光探针的制备方法，其特征在于：在氮气保护下，将(3,5,5
‑
三甲基环己
‑2‑
烯亚基)丙二腈和4
‑
苯乙氨基苯甲醛溶于乙醇中，加入四氢吡咯作为催化剂，回流反应，然后浓缩反应液并经柱层析分离得到荧光探针F671。3.根据权利要求2所述的一种粘度响应荧光探针的制备方法，其特征在于：所述(3,5,5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承武，马素芳，刘文，任国栋，王雪薇，王美玲，赵欢欢，李乐妍，
申请(专利权)人：山西医科大学，
类型：发明
国别省市：