一种用于检测过氧化氢的化学发光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及化学分析检测技术领域，尤其涉及一种用于检测过氧化氢的化学发光探针及其制备方法和应用，该探针具有如式

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测过氧化氢的化学发光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及化学分析检测
，尤其涉及一种用于检测过氧化氢的化学发光探针及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]过氧化氢是公认的活性氧和氮物种的前体，是氧代谢的重要产物，在免疫反应和细胞信号转导等许多生物过程中起着重要的作用
。
但是，过氧化氢的异常产生会破坏细胞生物分子，这与许多疾病密切相关
。
已知过氧化氢过量会导致氧化应激，氧化应激将导致大量植物生理化学过程以及各种疾病
(
例如癌症和神经退行性疾病
)。
因此，开发用于过氧化氢检测和定量测定的高灵敏性和选择性的荧光探针，对于监测过氧化氢的体内产生并阐明其生物学功能非常重要
。
内质网是细胞中最大的细胞器，它是细胞中蛋白质折叠和分解的重要场所，也是脂质的主要合成部位，内质网往往对细胞环境的变化有非常敏感的反应
。
因此，开发一种能够检测内质网上过氧化氢的探针非常有意义
。
[0003]目前用于检测过氧化氢的方法主要有电化学法
、
比色法
、
质谱法
、
高效液相色谱法等，其普遍具有前处理复杂
、
破坏细胞组织结构
、
费用高昂等缺陷
。
近年来，荧光探针检测法因其高灵敏度
、
低毒性
、
操作简便等优势，受到科研工作者的青睐
。/>目前采用荧光小分子检测过氧化氢的方法已经比较成熟
。2019
年
CaixiaYin
团队开发了一种检测过氧化氢的近红外检测器
。2021
年，
TianyuLiang
团队成功开发了一种过氧化氢响应以及粘度响应的双锁钥双光子荧光探针，并将其应用在在细胞成像和炎症治疗中
。
但是目前用于过氧化氢检测的荧光探针存在很多局限性，通常包括：
(1)
荧光探针的光稳定性差，在连续光照下易漂白；
(2)
对过氧化氢的选择性不够高，检测结果容易受到其他
ROS
的干扰；
(3)
一些荧光探针不能很好地避免生物背景荧光的干扰，导致检测精度差；
(4)
探针的荧光量子产率低，成像效果差；
(5)
合成路线比较复杂，导致检测试剂合成成本高，费事费力等
。
[0004]内质网是一个复杂的细胞器，其中过氧化氢可以在不同的亚区域产生
。
内质网中的过氧化氢含量通常较低，因此对其进行检测需要具备高灵敏度的技术
。
然而，目前的技术在检测内质网中微量过氧化氢时存在一定的挑战
。
常规的检测方法可能无法满足对低浓度过氧化氢的敏感检测要求，从而影响了对内质网过氧化氢含量的准确测量
。
由于对内质网中过氧化氢含量的检测是一个具有一定挑战性的任务
。
目前存在的技术在这方面确实存在一些局限性，包括定位精确度低和灵敏度差的问题
。
化学发光作为小分子荧光探针的一类，近些年其设计与应用也备受关注，但目前还没有关于能够靶向检测细胞内质网中过氧化氢的化学发光探针被报道
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于检测过氧化氢的化学发光探针及其制备方法，并将其应用于过氧化氢的检测中，以克服现有技术中对内质网中过氧化氢含量的检测存在定位精确度低
、
灵敏度差的问题
。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：第一方面，本申请首先提供了一种用于检测过氧化氢的化学发光探针，该探针具有如式
(Ⅰ)
所示的结构式，
(Ⅰ)
[0007]1,2
‑
二氧杂环丁烷类的化学发光探针是当下最热门的荧光探针之一，它具有无需外源光激发的特点，使其与传统荧光探针相比有着背景光低
、
荧光持续时间长
、
对底物的检测更加便捷等优势
。
对甲苯磺酰胺是一种常见的内质网靶向基团，被用于传统荧光探针结构的构建，该靶向基团被诸多文献应用，证明其具有内质网靶向的高效性和专一性
。
化学发光探针与荧光探针是两种不同类型的探针，迄今为止，靶向内质网的化学发光探针仍然未见报道
。
考虑到无需外源光激发即可对体内内质网进行实时成像的必要性，申请人首次将内质网靶向基团应用到化学发光探针上，并成功构建出如式
(Ⅰ)
所示的化合物探针
。
该探针由内质网靶向基
——
对甲苯磺酰胺以及化学发光屏蔽器
——
频哪硼酸醇酯构成，能够被过氧化氢响应，并成功的在细胞的内质网中检测到探针的荧光
。
[0008]如式
(Ⅰ)
所示的化合物的作用机制为：硼酸酯结构被过氧化氢氧化后，发生
1,6
消旋，羟基去质子化，如式
(Ⅰ)
所示的化合物进入不稳定的高能态，随后分子发生解离，化学发光被开启
。
[0009]第二方面，本申请提供了一种用于制备以上所述的用于检测过氧化氢的化学发光探针的方法，包括以下步骤：
(1)
将如式
(Ⅱ)
所示的化合物溶于溶剂中，加入1‑
(3
‑
二甲基氨基丙基
)
‑3‑
乙基碳二亚胺
、N
‑
羟基苯并三唑酮
、N
‑
甲苯磺酰基乙二胺
、N,N
‑
二异丙基乙胺进行反应，反应结束后，分离纯化得到如式
(Ⅲ)
所示的化合物；
(2)
将如式
(Ⅲ)
所示的化合物溶于溶剂中，加入碱
、4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯，在惰性气体的气氛中进行反应，反应结束后，分离纯化得到如式
(Ⅳ)
所示的化合物；
(3)
将如式
(Ⅳ)
所示的化合物溶于溶剂中，加入的亚甲基蓝并通入氧气，光照反应结束后，分离纯化得到如式
(Ⅰ)
所示的化合物；
(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)
[0010]本专利技术中的如式
(Ⅱ)
所示的化合物为已公开的化合物，其合成制备的方法可参考文献：
Green,O.,Eilon,T.,Hananya,N.,Gutkin,S.,Bauer,C.R.,&Shabat,D.(2017).Opening aGateway for Chemiluminescence Cell Imaging:Distinctive Methodolog本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于检测过氧化氢的化学发光探针，其特征在于，该探针具有如式（Ⅰ）所示的结构式，（Ⅰ）
。2.
一种用于制备如权利要求1所述的用于检测过氧化氢的化学发光探针的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将如式（Ⅱ）所示的化合物溶于溶剂中，加入1‑
（3‑
二甲基氨基丙基）
‑3‑
乙基碳二亚胺
、N
‑
羟基苯并三唑酮
、N
‑
甲苯磺酰基乙二胺
、N,N
‑
二异丙基乙胺进行反应，反应结束后，分离纯化得到如式（Ⅲ）所示的化合物；（2）将如式（Ⅲ）所示的化合物溶于溶剂中，加入碱
、4
‑
溴甲基苯硼酸频哪醇酯，在惰性气体的气氛中进行反应，反应结束后，分离纯化得到如式（Ⅳ）所示的化合物；（3）将如式（Ⅳ）所示的化合物溶于溶剂中，加入的亚甲基蓝并通入氧气，光照反应结束后，分离纯化得到如式（Ⅰ）所示的化合物；（Ⅰ），（Ⅱ），（Ⅲ）
，（Ⅳ）
。3.
如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二氯甲烷
、
乙腈
、
甲苯
、
四氢呋喃
、
二甲基甲酰胺中的一种或多种
。4.
如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的如式（Ⅱ）所示的化合物
、1
‑
（3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勍，苑玉晴，强雨杰，刘霞，卢奇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：