一种香豆素衍生物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香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用，属于荧光探针技术领域。本发明专利技术通过缩合反应制备香豆素衍生物荧光探针，原料易得，合成和后处理方法简单。在多种常见离子、氨基酸和活性氧中，对过氧化亚硝酰(ONOO

【技术实现步骤摘要】
一种香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及荧光探针
，特别是涉及一种香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]过氧化亚硝酰(ONOO
‑
)是活性氧(ROS)的重要成员，是氧化还原稳态的信号分子，并参与许多病理过程。然而，ONOO
‑
在高水平时可引起多种生物分子的氧化损伤，从而破坏线粒体氧化还原平衡，导致一系列疾病。此外，ONOO
‑
已被认为是关节炎和肝损伤相关疾病的潜在生物标志物。由于内源性ONOO
‑
的产生主要分布在线粒体中，因此建立可靠的方法来监测活细胞线粒体中ONOO
‑
的波动具有重要意义。
[0003]在各种ONOO
‑
检测手段中，基于分子探针的荧光法主要因其无创和实时成像方式而受到普遍关注。对于ONOO
‑
的单次检测，很多荧光探针主要是根据ONOO
‑
的强氧化特性设计的，识别基团包括三氟羰基、硼酸盐、N
‑
芳基、C＝N、C＝C与ONOO
‑
发生反应，通常可以实现开启荧光信号。然而，这种开启模式会受到环境和实验因素的干扰，如探针浓度、溶剂极性和激发强度等。相比之下，比率探针更可取，因为它们可以调整两个不同通道的发射信号，以减轻上述干扰，从而提供更精确的测量。然而，在大多数情况下，两个荧光通道之间的发射波长差很小(<100nm)。因此，具有两个清晰分离发射通道的比率荧光探针用于线粒体ONOO
‑
的生物成像是必要的，但其发展仍然充满挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种香豆素衍生物荧光探针，所述香豆素衍生物荧光探针的结构式为：
[0007][0008]优选的是，所述香豆素衍生物荧光探针为比率荧光探针。
[0009]优选的是，所述香豆素衍生物荧光探针在生理条件下能选择性的过氧化亚硝酰作用，溶液荧光颜色由红色变成蓝色，呈现典型的比率荧光信号。
[0010]本专利技术还提供所述香豆素衍生物荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
[0011](1)将7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素和劳森试剂溶解于甲苯中，加热、减压蒸发、纯化得到橙色固体，即为化合物1；
[0012](2)将化合物1、4
‑
吡啶乙腈盐酸盐和NaH的无水乙腈溶液中，搅拌，加入硝酸银，搅拌得到粗产物，减压蒸发，柱层析得到红色固体，即为化合物2；
[0013](3)将化合物2和4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯在有机溶剂中混合反应，过滤所得粉末，有机溶剂洗涤、重结晶，得到暗红色固体，即为所述的香豆素衍生物荧光探针。
[0014]优选的是，在步骤(1)中，所述7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素和劳森试剂的摩尔比为1.8：1；所述7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素与甲苯的摩尔体积比为1.8mmol/10mL；所述加热为在100℃加热12h；所述纯化为通过柱层析纯化。
[0015]优选的是，在步骤(2)中，所述化合物1、4
‑
吡啶乙腈盐酸盐、NaH和无水乙腈的比例为(1
‑
1.01)mol：(2
‑
2.03)mol：(14.85
‑
15)mol：20mL；所述化合物1与硝酸银的摩尔比为1：2。
[0016]优选的是，在步骤(2)中，所述两次搅拌的条件为在N2气氛下，避光、室温搅拌2h。
[0017]优选的是，在步骤(3)中，所述化合物2、4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯的摩尔比为1.4:1.7；所述有机溶剂为甲苯；所述化合物2与有机溶剂的摩尔体积比为0.7mmol/10mL。
[0018]优选的是，在步骤(3)中，所述混合反应的反应条件为在110℃回流反应12h；所述重结晶为利用乙醇重结晶。
[0019]优选的是，所述乙醇为无水乙醇或95％的乙醇。
[0020]本专利技术还提供所述香豆素衍生物荧光探针在检测过氧化亚硝酰中的应用。
[0021]优选的是，所述过氧化亚硝酰包括活细胞线粒体中和斑马鱼体内内源性过氧化亚硝酰和外源性的过氧化亚硝酰。
[0022]本专利技术公开了以下技术效果：
[0023]本专利技术通过缩合反应制备香豆素衍生物荧光探针，原料易得，合成和后处理方法简单。在多种常见离子、氨基酸和活性氧中，对ONOO
‑
表现出较高的比率荧光识别性能。探针对ONOO
‑
表现出高敏感和选择性的比率荧光响应，可利用激光共聚焦成像技术的荧光传感方法双通道检测细胞内ONOO
‑
浓度，并且探针能够靶向细胞线粒体，具有广泛的潜在应用价值。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例1制得的香豆素衍生物荧光探针的1HNMR谱图；
[0026]图2为本专利技术实施例1制得的香豆素衍衍生物荧光探针的
13
CNMR谱图；
[0027]图3为本专利技术实施例1制得的香豆素衍生物荧光探针的质谱谱图；
[0028]图4为本专利技术实施例1制得的香豆素衍生物荧光探针(1
×
10
‑5mol/L)的PBS缓冲溶液(1
×
10
‑2mol/L，pH＝7.4)分别加入2
×
10
‑4mol/L氨基酸(Gly,Glu,Sys,Ala,Met,Arg,Leu,Pro,Thr,His,Val)、常见离子(Br
‑
,Cl
‑
,ClO4‑
,CN
‑
,F
‑
,H2PO4‑
,HPO
42
‑
,HSO3‑
,HSO4‑
,I
‑
,OAc
‑
,PO
43
‑
,PPi,S2‑
,SO
32
‑
,SO
42
‑
,Ag
+
,Cu
2+
,Na
+
,Zn
2+
)，和活性氧(ONOO
‑
,1O2,ClO
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种香豆素衍生物荧光探针，其特征在于，所述香豆素衍生物荧光探针的结构式为：2.根据权利要求1所述的香豆素衍生物荧光探针，其特征在于，所述香豆素衍生物荧光探针为比率荧光探针。3.如权利要求1
‑
2任一项所述香豆素衍生物荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素和劳森试剂溶解于甲苯中，加热、减压蒸发、纯化得到橙色固体，即为化合物1；(2)将化合物1、4
‑
吡啶乙腈盐酸盐和NaH的无水乙腈溶液中，搅拌，加入硝酸银，搅拌得到粗产物，减压蒸发，柱层析得到红色固体，即为化合物2；(3)将化合物2和4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯在有机溶剂中混合反应，过滤所得粉末，有机溶剂洗涤、重结晶，得到暗红色固体，即为所述的香豆素衍生物荧光探针。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素和劳森试剂的摩尔比为1.8：1；所述7
‑
二乙氨基
‑4‑
甲基香豆素与甲苯的摩尔体积比为1.8mmol/10mL；所述加热为在100℃加热12h；所述纯化为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫杰，吴伟娜，连泽毅，田雨蔓，王元，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：