【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物检测，特别涉及一种硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针、制备方法及应用。
技术介绍
1、有机分子荧光探针具有灵敏度高、操作简便、重现性好、膜透性好、原位检测等众多优点，所以有机小分子荧光探针在标记生物分子或生物工程与医疗检测领域具有重要应用。细胞功能受许多活性分子和微环境的调节。其中，粘度作为生物微环境的关键指标，与生物活性物质的扩散和信号的运输等各种生理和病理过程密切相关。研究表明，粘度的异常变化被证实是神经退行性疾病和炎症等发生的重要因素之一。此外，在某些疾病的发展过程中，一些特殊的生物活性分子的表达水平会在发生异常，并伴有粘度的变化。
2、硒半胱氨酸(selenosteine,sec)被认为是各种含硒蛋白质活性位点的关键氨基酸残基，参与了人体一系列生理功能或病理过程。大量证据表明，人体中sec的异常水平会引发一系列疾病，如癌症、神经退行性疾病、炎症等。重要的是，研究表明，sec可作为抗氧化剂通过清除活性氧(ros)来减轻炎症过程中氧化应激，并对炎症具有保护作用。由此可见，粘度的变化和sec的水平异常与神经退行性疾病和炎症等都密切相关。因此，发展高效的检测粘性系统中sec的工具在获取与粘度和sec相关疾病发展信息与进程方面中具有重要意义。
3、近年来，虽然已经通过合理设计的手段，发展了可以选择性检测sec或者粘度的荧光探针，但是由于设计缺陷，目前仍然缺乏有效的工具来检测粘性生物系统中的sec。在实际的应用中，相比于联合使用多种荧光探针来进行sec和粘度的检测，发展具有“双锁
4、目前，尚未见能够实现在黏性体系中检测sec的荧光探针的相关报道。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针、制备方法及应用，
2、本专利技术的第一方面提供了一种硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针，该探针具体为化合物nsec-v，其化学结构式如下式(ⅰ)所示：
3、
4、本专利技术的第二方面提供了上述硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，通过首先以8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(即化合物1)与n-乙基-4-甲基喹啉盐(化合物2)为原料，在吡啶催化剂催化下，经knoevenagel缩合反应得到化合物n-v，然后化合物n-v再与2,4-二硝基苯磺酰氯进行反应，得到化合物nsec-v。具体合成路线如下：
5、
6、上述硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，具体包括以下步骤：
7、s1、将8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、n-乙基-4-甲基喹啉盐和哌啶加入醇类溶剂中，于一定温度下进行knoevenagel缩合反应，经纯化处理，得到化合物n-v；
8、s2、将化合物n-v和三乙胺溶于二氯甲烷，加入2,4-二硝基苯磺酰氯，于一定温度下搅拌反应，经纯化处理，得到硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外即化合物nsec-v。
9、优选地，步骤s1中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或者两种以上的组合。
10、优选地，步骤s1中，8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、n-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶的摩尔比为1：0.5～2：0.01～0.5。
11、优选地，步骤s1中，所述8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、n-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶三者的总质量与醇类溶剂的质量比为1：10～20。
12、优选地，步骤s1中，所述knoevenagel缩合反应的温度为0～80℃，反应的时间为1～3h。
13、优选地，步骤s1中，所述纯化处理步骤为：反应完成后，旋蒸除去溶剂，残余固体用二氯甲烷和甲醇的混合溶剂柱层析分离。
14、优选地，步骤s2中，所述化合物n-v、2,4-二硝基苯磺酰氯、三乙胺、二氯甲烷的物质的量体积比为1mmol：0.8～2mmol：1～1.5mmol：10～20ml。
15、优选地，步骤s2中，所述反应温度为0～25℃，反应的时间为1～3h。
16、优选地，步骤s2中，所述纯化处理步骤为：反应完成后，旋蒸除去溶剂，残余固体用二氯甲烷和甲醇的混合溶剂柱层析分离。
17、本专利技术的第三方面提供了上述硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针在检测水体系、有机体系或者生物体系中sec的应用。
18、本专利技术具备如下有益效果：
19、(1)与现有sec近红外荧光探针相比，本专利技术提供的荧光探针受本身共轭体系结构及2,4-二硝基苯磺酸酯的影响，在水中及不同粘度条件下，该探针基本无近红外荧光光信号，但在具有粘度的体系中，具有明显的荧光响应，故本专利技术制备的荧光探针可用于sec的检测。
20、(2)本专利技术荧光探针具有对sec与粘度的双锁荧光响应、斯托克斯位移大(90nm)、光稳定性好、良好的细胞膜通透性及优良的线粒体定位性能，并且在具有粘度的体系中对sec的选择性识别性能显著，是优良的选择性sec与粘度双锁的线粒体定位近红外荧光探针，有望广泛应用于生物学检测(水体系、有机体系、生物体系)等领域。
21、(3)本专利技术荧光探针的制备方法简单，易于实现规模化应用，便于推广。
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1.一种硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针，其特征在于，该荧光探针的化学结构式为：
2.一种如权利要求1所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中，步骤S1中，8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、N-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶的摩尔比为1：0.5～2：0.01～0.5L。
4.根据权利要求2所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、N-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶三者的总质量与醇类溶剂的质量比为1：10～20。
5.根据权利要求2所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述Knoevenagel缩合反应的温度为0～80℃，反应的时间为1～3h。
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1.一种硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针，其特征在于，该荧光探针的化学结构式为：
2.一种如权利要求1所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤s1中，步骤s1中，8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、n-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶的摩尔比为1：0.5～2：0.01～0.5l。
4.根据权利要求2所述的硒代半胱氨酸与粘度双锁线粒体定位近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述8-羟基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛、n-乙基-4-甲基喹啉盐与哌啶三者的总质量与醇类溶剂的质量比为1：...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵雄杰，王宗成，林芃旭，陈心怡，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：发明
国别省市：
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