一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于小分子荧光探针领域，具体涉及一种基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]半胱氨酸是生物体内一种重要的内源性硫醇，被认为是维持氧化还原稳态的重要生物分子
。
细胞内半胱氨酸的浓度在
30
‑
200
μ
M
之间变化，总血浆中的浓度约为
250
μ
M。
正常情况下，生命系统中半胱氨酸的产生
、
消耗，聚集，消除都处于动态平衡状态，其浓度的波动与多种疾病有关，包括阿尔兹海默症
、
帕金森等神经退行性疾病
、
心血管疾病
、
肝损伤
、
癫痫等
。
因此，有必要监测和量化生物系统中半胱氨酸的浓度水平以评估其分布和代谢特征，这对了解半胱氨酸在化学和生物学领域的作用至关重要
。
[0003]近年来，高效液相色谱法
、
质谱法
、
毛细管区带电泳等方法被广泛应用于半胱氨酸的测定，尤其是荧光法检测半胱氨酸取得了快速发展
。
更重要的是，半胱氨酸响应型荧光探针具有强大的分析和鉴别能力，提高了检测的灵敏度和速度
。
此外，荧光探针由于其高时空分辨率和灵敏度，特别是在体内分析方面，已被认为是测量半胱氨酸的有力工具
。
到目前为止，大多数响应半胱氨酸的荧光探针都是基于半胱氨酸的氧化还原性和亲核性
。
采用的荧光传感机制主要有丙烯酸酯环化，醛环化，迈克尔加成反应等
。
目前报道的响应半胱氨酸的荧光母体主要集中在香豆素
、
喹啉
、
萘酰亚胺
、
荧光素和
BODIPY。
因此，利用新型荧光母体检测半胱氨酸以提高生物系统的成像深度和信噪比，仍需不断努力
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针及其制备方法，该双光子荧光探针的反应速度快
、
特异性强
、
灵敏性好并具有优异的双光子性能
。
[0005]本专利技术的另一目的还在于提供所述基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针在定量检测半胱氨酸中的应用，其用于定量检测半胱氨酸的浓度时，灵敏度高，检测限低至
232nM。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供所述基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针在非疾病诊断和治疗目的的细胞荧光成像中的应用，可实现对
HeLa
细胞内源性和外源性半胱氨酸的荧光成像，以及对
HeLa
细胞外源性半胱氨酸的双光子荧光成像
。
[0007]为实现上述目的本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针，其特征在于，所述双光子荧光探针的结构式为：
[0009][0010]本专利技术还提供了所述基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针的制备方法包括以下步骤：
[0011](1)
将
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑
、4
‑
羟基苯硼酸频哪醇酯
、
四丁基溴化铵
、
四
(
三苯基膦
)
钯加入到甲苯和乙醇混合溶液中，然后加入碳酸钾溶液，在惰性气体的保护下，
75
～
85℃
搅拌反应
20
～
24
小时，然后将反应液萃取
、
浓缩，纯化
、
干燥，得到单羟基取代的
2,1,3
‑
苯并噻二唑化合物
BTD
‑
Br
，所述
BTD
‑
Br
的结构式为：
[0012](2)
以
BTD
‑
Br
替换步骤
(1)
中的
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑，重复步骤
(1)
合成双羟基取代的
2,1,3
‑
苯并噻二唑荧光母体
BTD
‑
OH
，所述
BTD
‑
OH
的结构式为：
[0013](3)
将
BTD
‑
OH
与4‑
氯
‑7‑
硝基
‑
2,1,3
‑
苯并噁二唑
(NBD
‑
Cl)
溶解于无水乙腈中，然后加入碳酸钾，室温搅拌6～
8h
，反应结束后经离心
、
洗涤
、
干燥，即可得到所述基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针
F
‑
BTD。
步骤
(1)
中，
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑
、4
‑
羟基苯硼酸频哪醇
、
四丁基溴化铵
、
四
(
三苯基膦
)
钯的物质的量之比为1：
1.2
～
1.5
：
0.05
～
0.06
：
0.01
～
0.02。
[0014]步骤
(1)
中，甲苯和乙醇的体积比为3：2；
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑在甲苯和乙醇混合溶液中的浓度为
0.1
～
0.2mol/L。
[0015]步骤
(1)
中，碳酸钾溶液的浓度为
1.5
～
2.5mol/L
；碳酸钾溶液与甲苯和乙醇混合溶液的体积比为
1:5。
[0016]步骤
(1)
中，所述纯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针，其特征在于，所述双光子荧光探针的结构式为：
2.
如权利要求1所述的基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)
将
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑
、4
‑
羟基苯硼酸频哪醇酯
、
四丁基溴化铵
、
四
(
三苯基膦
)
钯加入到甲苯和乙醇混合溶液中，然后加入碳酸钾溶液，在惰性气体的保护下，
75
～
85℃
搅拌反应
20
～
24
小时，然后将反应液萃取
、
浓缩，纯化
、
干燥，得到单羟基取代的
2,1,3
‑
苯并噻二唑化合物
BTD
‑
Br
，所述
BTD
‑
Br
的结构式为：
(2)
以
BTD
‑
Br
替换步骤
(1)
中的
4,7
‑
二溴
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑，重复步骤
(1)
合成双羟基取代的
2,1,3
‑
苯并噻二唑荧光母体
BTD
‑
OH
，所述
BTD
‑
OH
的结构式为：
(3)
将
BTD
‑
OH
与4‑
氯
‑7‑
硝基
‑
2,1,3
‑
苯并噁二唑
(NBD
‑
Cl)
溶解于无水乙腈中，然后加入碳酸钾，室温搅拌6～
8h
，反应结束后经离心
、
洗涤
、
干燥，即可得到所述基于
2,1,3
‑
苯并噻二唑快速响应半胱氨酸的双光子荧光探针
F
‑
B...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，张自伟，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：