【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精细化工，涉及一种双响应型逻辑门荧光探针及其制备方法与应用。
技术介绍
1、过氧化氢(h2o2)是一种重要的活性氧(ros)，可调节细胞内信号传导和内环境稳态。内源性h2o2是有氧呼吸过程中细胞内通过线粒体电子传递链产生的，是一种信使分子，也是细胞内氧化应激的指标。越来越多的证据表明，h2o2浓度的异常波动与人类疾病如癌症、糖尿病、心血管和神经系统疾病密切相关。细胞ph值是调节细胞周期、细胞增殖和凋亡、离子转运和酶活性等生理和病理过程的重要参数。此外，受体介导的内吞作用也受ph的影响。细胞内ph值的异常改变会破坏细胞和器官的生理功能，最终导致炎症、癌症、阿尔茨海默病等疾病。
2、近年来研究发现，h2o2的产生与酸性ph密切相关。例如，氧化应激可诱导细胞内产生高水平的ros，导致线粒体dna损伤和积累，从而激活线粒体自噬并伴有显著的ph变化。线粒体疾病最终会导致神经退行性疾病和癌症等。因此，准确检测细胞内h2o2和酸性ph水平对于研究它们在疾病发生发展过程中的协同作用以及识别疾病诊断和治疗过程中的潜在生物标志物至关重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种双响应型逻辑门荧光探针及其制备方法与应用，该双响应型逻辑门荧光探针通过在半菁染料的酚羟基处引入硼酸基团实现对两个分析物的串联检测。在h2o2存在下，探针水解离去硼酸基团生成酚羟基，分子内电荷转移(ict)恢复，550nm处的荧光显著增强，随后当环境ph降低时，酚羟基发生质子
2、为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种双响应型逻辑门荧光探针，由4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯与羧酸基团修饰的2,3,3-三甲基-3h-吲哚通过knoevenagel缩合而成，所述双响应型逻辑门荧光探针具体结构如式(i)所示：
4、
5、式(i)中：r独立选自式(ⅱ)所示基团中任意一种，其中，式(ⅱ)的结构为
6、表示取代位。
7、上述一种双响应型逻辑门荧光探针的制备方法以吡啶作为催化剂，并提供孤对电子形成碱性体系，在碱性条件下，由式(ⅲ)所示化合物(ⅲ)与4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯于超干乙醇中回流反应4h，经knoevenagel缩合生成双响应型逻辑门荧光探针。
8、作为改进的是，将1当量的式(ⅲ)所示结构的化合物与1.2当量的4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯的当量比为1:1.2。
9、上述双响应型逻辑门荧光探针在细胞水平上串联检测h2o2浓度和酸性ph上的应用。
10、上述双响应型逻辑门荧光探针在细胞荧光标记上的应用。
11、有益效果
12、与现有技术相比，本专利技术一种双响应型逻辑门荧光探针及其制备方法与应用，采用了一个荧光位点连续修饰两个检测基团的策略，实现了两种分析物的串联检测，避免传统双响应探针需要在单个荧光染料的不同取代位置上引入两个检测基团的复杂设计，大大降低了合成难度，增强了单荧光团的功能性。
13、本专利技术所制备的串联检测过氧化氢和ph的逻辑门荧光探针通过在同一位点依次修饰ph响应的酚羟基和h2o2响应的硼酸基团，实现了对h2o2的增强型荧光响应和ph的比率型荧光响应。
14、本专利技术所制备的串联检测过氧化氢和ph的逻辑门荧光探针在h2o2存在下去除硼酸盐后，探针的淬灭红色荧光恢复，随后当环境ph降低时，红色荧光变为绿色，使酚羟基质子化，从而减弱分子内电荷转移(ict)。这种时序传感模式使我们能够基于探针的比值荧光变化构建逻辑门，实现对细胞内h2o2和酸性ph的串联准确检测。本专利技术所制备的串联检测过氧化氢和ph的逻辑门荧光探针通过引入不同的羧酸侧链，调节了探针的生物相容性和pka，筛选出了适合溶液测试和细胞成像的侧链基团。
15、本专利技术所制备的串联检测过氧化氢和ph的逻辑门荧光探针已被成功地构建出“and”和“inhibit”逻辑门对活细胞内的h2o2和酸性ph进行精准检测。
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1.一种双响应型逻辑门荧光探针，其特征在于，由4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯与羧酸基团修饰的2,3,3-三甲基-3H-吲哚通过Knoevenagel缩合而成，所述双响应型逻辑门荧光探针具体结构如式(I)所示：
2.如权利要求1所述的一种双响应型逻辑门荧光探针的制备方法，其特征在于，以吡啶作为催化剂，并提供孤对电子形成碱性体系，在碱性条件下，由式(Ⅲ)所示化合物
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将1当量的式(Ⅲ)所示结构的化合物与1.2当量的4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯的当量比为1:1.2。
4.基于权利要求1所述的双响应型逻辑门荧光探针在细胞水平上串联检测H2O2浓度和酸性pH的应用。
5.基于权利要求1所述的双响应型逻辑门荧光探针在细胞荧光标记领域的应用。
【技术特征摘要】
1.一种双响应型逻辑门荧光探针，其特征在于，由4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯与羧酸基团修饰的2,3,3-三甲基-3h-吲哚通过knoevenagel缩合而成，所述双响应型逻辑门荧光探针具体结构如式(i)所示：
2.如权利要求1所述的一种双响应型逻辑门荧光探针的制备方法，其特征在于，以吡啶作为催化剂，并提供孤对电子形成碱性体系，在碱性条件下，由式(ⅲ)所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟健，韩海浩，孙璐璐，季恬滢，张梦佳，柴先志，孙莎莎，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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