一种次氯酸荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种次氯酸荧光探针，分子式为C

【技术实现步骤摘要】
一种次氯酸荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于荧光探针
，具体涉及一种次氯酸荧光探针及其制备方法和在检测水中和细胞中次氯酸根的应用。

技术介绍

[0002]活性氧(ROS)是含氧的化学反应性物质的总称，包括超氧自由基、羟基自由基、过氧化氢、单线态氧(1O2)、α
‑
氧和次氯酸/次氯酸盐等，在生命系统中发挥着重要作用。次氯酸(HClO)是一种弱酸性的活性氧，在抵抗病原体入侵和维持细胞氧化还原平衡等生理过程中起着关键作用。由于其强氧化性，HClO常被作为漂白剂或消毒剂广泛用于家庭清洁、饮用水和游泳池中。生物体内的内源性次氯酸是在白细胞包括巨噬细胞、单核细胞和中性粒细胞中，由过氧化氢和氯离子在髓过氧化物酶(MPO)的催化下反应生成的。在生理条件下，HClO处于平衡状态，部分解离成次氯酸根阴离子。尽管HClO有助于保护机体健康，但过量的HClO会引起氧化应激反应，导致一系列生理疾病，如炎症性疾病、动脉粥样硬化、心血管疾病、癌症和肾脏疾病等。鉴于HClO在生物学上的重要性，监测生命系统中次氯酸浓度的变化，研究活细胞中次氯酸的动态分布，在当今细胞生物学和医疗诊断等领域具有重要意义。
[0003]可用于检测次氯酸/次氯酸盐的方法有很多，如碘量滴定法、比色法、化学发光法、库仑法、极谱法和辐解法等。然而，这些方法往往比较繁琐，有些还需要昂贵的实验仪器和专业的技术人员。相比于上述方法，荧光探针检测法所需的仪器相对简单，操作方便，选择性和灵敏度高，检测范围广，响应时间快速，而且检测过程对样品没有破坏，对细胞危害也很小，荧光检测结合显微镜可以提供实时结果，因而受到研究者的广泛青睐，成为检测次氯酸的有力工具。
[0004]目前报道的用于检测次氯酸的荧光探针，按照荧光基团的不同可分为：BODIPY、罗丹明、荧光素、花菁、对甲氧基苯酚、香豆素、吩噻嗪和金属配合物等荧光探针。但是这些荧光探针仍然具有一些缺陷，如合成步骤复杂、水溶性差、对次氯酸的选择性差、背景荧光过高、灵敏度低、响应速度慢等，这些缺陷很大程度上影响了探针的应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种次氯酸荧光探针及其制备方法，本专利技术提供的荧光探针合成简单、性能稳定、对次氯酸根离子选择性好、灵敏度高、响应速度快、生物相容性好。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种次氯酸荧光探针，分子式为C
23
H
19
NO3S，结构式如式Ⅰ所示，
[0008][0009]所述次氯酸荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
[0010]将10
‑
乙基
‑3‑
甲酰基吩噻嗪与3,4
‑
二羟基苯乙酮溶于溶剂中，加入哌啶，回流反应得粗产物，分离纯化即得所述次氯酸荧光探针。
[0011]优选的，所述溶剂为甲醇。
[0012]优选的，所述10
‑
乙基
‑3‑
甲酰基吩噻嗪与3,4
‑
二羟基苯乙酮、哌啶的摩尔比为1:(1～1.5):(0.1～0.5)。
[0013]优选的，所述回流反应的温度为60～70℃，反应时间为36～60h。
[0014]优选的所述分离纯化为通过硅胶柱洗脱纯化，洗脱剂为体积比1:10的甲醇和乙酸乙酯。
[0015]本专利技术还提供上述次氯酸荧光探针在检测次氯酸根离子中的应用。
[0016]优选的，所述次氯酸荧光探针在检测次氯酸根离子中的应用，包括如下步骤：
[0017]将所述次氯酸荧光探针溶于亲水性有机溶剂中，得到荧光探针储备液；
[0018]将所述荧光探针储备液与PBS缓冲液混合，得到荧光探针检测液；
[0019]在所述荧光探针检测液中加入待测样品，进行荧光检测。
[0020]优选的，所述亲水性有机溶剂为无水乙醇、四氢呋喃、甲醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种。
[0021]本专利技术还提供上述次氯酸荧光探针在制备检测次氯酸根离子产品中的应用。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术合成工艺简单易行，制备得到的荧光探针对次氯酸选择性好、灵敏度高，检测限可达53.4nM，响应速度快，性能稳定，生物相容性好，能够在生理条件下对次氯酸进行实时检测。
附图说明
[0024]图1为荧光探针PTZ
‑
DAP随NaClO浓度变化的荧光光谱图；
[0025]图2为荧光探针PTZ
‑
DAP随NaClO浓度变化的荧光强度拟合曲线图；
[0026]图3为荧光探针PTZ
‑
DAP在不同p H值下与次氯酸钠反应前后荧光强度变化图；
[0027]图4为荧光探针PTZ
‑
DAP与次氯酸反应随时间变化的荧光强度变化图；
[0028]图5为荧光探针PTZ
‑
DAP与不同物质在470nm处的荧光强度图；
[0029]图6为RAW.264.7细胞与荧光探针PTZ
‑
DAP共培养12h时的细胞活力变化图；
[0030]图7为荧光探针PTZ
‑
DAP检测RAW264.7细胞中外源性HClO的荧光显微镜成像图；
[0031]图8为荧光探针PTZ
‑
DAP检测RAW264.7细胞中内源性HClO的荧光显微镜成像图。
具体实施方式
[0032]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本专利技术。所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在本专利技术实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0033]实施例1
[0034]荧光探针PTZ
‑
DAP的合成，合成路线如下：
[0035][0036](1)10
‑
乙基吩噻嗪的合成：将吩噻嗪(9.96g，50mmol)和NaOH(16g，400mmol)加入二甲基亚砜(100ml)中，遮光搅拌1h；向溶液中滴加溴乙烷(5.72g，52.5mmol)，在室温下搅拌反应20h；反应完成后，将混合物倒入水(400ml)中并用二氯甲烷萃取；有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，粗产物通过硅胶柱洗脱纯化，洗脱剂为体积比1:5的二氯甲烷和石油醚，得到白色固体(9.16g，产率80.6％)。
[0037](2)10
‑
乙基
‑3‑
甲酰基吩噻嗪的合成：将10
‑
乙基吩噻嗪(4.546g，20mmol)溶于1,2
‑
二氯乙烷(40ml)；在室温和氮气气氛下，将N
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种次氯酸荧光探针，其特征在于，分子式为C
23
H
19
NO3S，结构式如式Ⅰ所示，2.权利要求1所述的次氯酸荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将10
‑
乙基
‑3‑
甲酰基吩噻嗪与3,4
‑
二羟基苯乙酮溶于溶剂中，加入哌啶，回流反应得粗产物，分离纯化即得所述次氯酸荧光探针。3.根据权利要求2所述的次氯酸荧光探针的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇。4.根据权利要求2所述的次氯酸荧光探针的制备方法，其特征在于，所述10
‑
乙基
‑3‑
甲酰基吩噻嗪与3,4
‑
二羟基苯乙酮、哌啶的摩尔比为1:(1～1.5):(0.1～0.5)。5.根据权利要求2所述的次氯酸荧光探针的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：时杰，王露露，后华清，王兰，郑磊，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：