一種熒光團(tuán)衍生物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于檢測(cè)硫烷硫的熒光探針,具體的說(shuō)是一種熒光團(tuán)衍生物及其應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫化氫(H2S)作為一種內(nèi)源性重要的氣體信號(hào)分子,具有多種重要的生理功能,然 而H 2S在這些生理功能中起作用的化學(xué)機(jī)理仍不清楚。且H2S在組織和體液中的濃度也備 受爭(zhēng)議:"自由態(tài)"硫化氫濃度僅維持在亞摩爾級(jí)別。H 2S之所以能維持在較低濃度可能是 由于硫烷硫與H2S之間存在一種平衡轉(zhuǎn)換。硫烷硫是活性硫物種的一種,指以6價(jià)電子的 形式(S°)可逆地附著在其它硫原子上的離子化硫。然而,硫烷硫具有比H 2S更高的活性,能 更快地參與一系列生理反應(yīng),因此硫烷硫可能是實(shí)際的信號(hào)傳導(dǎo)分子,H2S可能只是基于硫 烷硫信號(hào)傳導(dǎo)終端所釋放的終產(chǎn)物,即作為硫烷硫的還原產(chǎn)物。這也與生理狀態(tài)的H 2S濃 度總是保持在較低的濃度相一致。而這就需要新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明:在硫化氫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程 中,硫烷硫分子是否為實(shí)際的信號(hào)傳導(dǎo)分子。如果該情況得到證實(shí),那么H 2S可能只是基于 硫烷硫信號(hào)傳導(dǎo)終端所釋放的終產(chǎn)物。
[0003] 鑒于硫烷硫在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的重要生物醫(yī)學(xué)意義,發(fā)展用于檢測(cè)硫烷硫濃 度變化水平的分析方法已經(jīng)變得越來(lái)越迫切。目前,用于檢測(cè)硫烷硫的方法有:比色法,電 化學(xué)分析,色譜分析法。但是這些方法往往需要試樣預(yù)處理,熒光探針?lè)椒ㄒ云涓邥r(shí)空分 辨、操作簡(jiǎn)便和原位非損傷檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),在生物活性物種檢測(cè)領(lǐng)域,已成為一種功能強(qiáng)大的 研宄輔助工具。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種熒光團(tuán)衍生物及其應(yīng)用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006] 一種熒光團(tuán)衍生物,熒光團(tuán)衍生物如通式I所示,
[0007]
[0008] 通式I中,
[0009] R為C4_22的烷基或有機(jī)酸酯;
[0010] X1S^O或S ;
[0011] Y 為 S、Se 或 Te;
[0012] X2為具有細(xì)胞器定位功能的基團(tuán)。
[0013] 所述有機(jī)酸酯為甲酸酯或丁酸酯;具有細(xì)胞器定位功能的基團(tuán)為-OH、三苯基膦、 生物素、c 4_22的烷基、單糖或多糖。
[0014] 優(yōu)選,所述通式I中,X1S N ;R為乙基;Y為S、Se或Te ;X 2為-OH、三苯基膦、生物 素、C4_22的烷基、單糖或多糖。
[0015] 更有選,所述通式I中,R為乙烷!X1為N;Y為S;X2S-〇H。
[0016] -種熒光團(tuán)衍生物的制備方法,在惰性氣體保護(hù)下,將花菁類熒光團(tuán)溶解于二氯 甲烷中,再加入花菁類熒光團(tuán)摩爾量80-100倍的DIPEA(二異丙基乙胺),待用;再加入花 菁類熒光團(tuán)摩爾量15-20倍的固體光氣溶解于甲苯中,冰水浴下,滴加到上述溶液,室溫下 反應(yīng)至溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色,而后旋蒸去雜質(zhì),雜質(zhì)出除,后依次加入二氯甲烷,再加入花 菁類熒光團(tuán)摩爾量80-100倍的DIPEA、花菁類熒光團(tuán)摩爾量1. 6-2倍的DMP(二甲氨基吡 啶)和花菁類熒光團(tuán)摩爾量的10倍的2, 2' -二硫二乙醇,在四十?dāng)z氏度下攪拌反應(yīng)至完 全,反應(yīng)后將反應(yīng)液調(diào)節(jié)至中性,調(diào)節(jié)后純化即得到如通式I所示熒光團(tuán)衍生物。
[0017] 優(yōu)選,在惰性氣體保護(hù)下,將花菁類熒光團(tuán)溶解于二氯甲烷中,再加入花菁類熒光 團(tuán)摩爾量80倍的DIPEA(二異丙基乙胺),待用;加入花菁類熒光團(tuán)摩爾量15倍固體光氣 溶解于甲苯中,冰水浴下,滴加到上述溶液,室溫下反應(yīng)至溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色,而后旋蒸 去雜質(zhì),雜質(zhì)出除,后依次加入二氯甲烷,加入花菁類熒光團(tuán)摩爾量100倍的DIPEA、花菁類 熒光團(tuán)摩爾量2倍的DMP(二甲氨基吡啶)和花菁類熒光團(tuán)摩爾量的10倍的2, 2' -二硫 二乙醇,在四十?dāng)z氏度下攪拌反應(yīng)至完全,反應(yīng)后將反應(yīng)液調(diào)節(jié)至中性,調(diào)節(jié)后純化即得到 如通式I所示熒光團(tuán)衍生物。
[0018] -種熒光團(tuán)衍生物的應(yīng)用,以所述通式I所示的熒光團(tuán)衍生物作為硫烷硫的熒光 探針。
[0019] -種焚光探針,焚光探針為在焚光母體上引入親脂性基團(tuán)有機(jī)酸醋或烷基,以及 檢測(cè)基團(tuán)和具有定位功能的基團(tuán),即如通式I所示的熒光團(tuán)衍生物。
[0020] 所述檢測(cè)基團(tuán)(-Y-Y-)為-S-S-、-Se-Se 或-Te-Te-基團(tuán)。
[0021] 所述熒光探針用于定性/定量地檢測(cè)生理環(huán)境下細(xì)胞或生物體內(nèi)外的硫烷硫濃 度。
[0022] 本發(fā)明的有益效果:
[0023] 本發(fā)明化合物用于作為硫烷硫檢測(cè)的熒光探針,其在檢測(cè)硫烷硫前后熒光探針吸 收和熒光發(fā)射最大波長(zhǎng)會(huì)有改變。可用于水體系、模擬生理環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)硫烷硫水平的檢 測(cè),并可大大降低外部檢測(cè)條件的干擾,提高檢測(cè)精度。本發(fā)明化合物用作熒光探針,可用 于細(xì)胞內(nèi)硫烷硫檢測(cè),這對(duì)深入研宄硫烷硫在生物體內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程和機(jī)理,進(jìn)一步了 解硫烷硫的生理和毒理作用具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的所采用的熒光探針對(duì)硫烷硫檢測(cè)前后熒光光譜的變 化圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的所采用的熒光探針對(duì)硫烷硫的選擇性示意圖;其中, 橫坐標(biāo)從左至右依次為:亞硫酸氫鈉、硫酸鈉、硫烷硫、硫化氫、斜方硫、谷胱甘肽、半胱氨 酸、氧化型半胱氨酸。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 熒光探針通式為:
[0027]
[0028] 通式I中,
[0029] R為烷基或有機(jī)酸酯;
[0030] X1S N、O 或 S ;
[0031] Y 為 S、Se 或 Te;
[0032] &為-OH、三苯基膦、生物素 、C 4_22的烷基、單糖和多糖等具有細(xì)胞器定位功能的基 團(tuán)。
[0033] 優(yōu)選為:
[0034] N時(shí),所述化合物的通式為:
[0035]
[0036] 通式II中.
[0037] R為乙基;
[0038] Y 為 S、Se 或 Te ;
[0039] &為-OH、三苯基膦、生物素 、C 4_22的烷基、單糖和多糖等具有細(xì)胞器定位功能的基 團(tuán)。
[0040] 更優(yōu)選,通式I中,R為乙烷J1為N ;Y為S ;乂2為-OH。
[0041] 將通式I與待測(cè)定水體、模擬生理環(huán)境或生物體內(nèi)外的硫烷硫反應(yīng)從而導(dǎo)致熒光 波長(zhǎng)和熒光強(qiáng)度的改變,所得通式III結(jié)構(gòu)的化合物;
[0042]
[0043] 將通式II結(jié)構(gòu)應(yīng)用于檢測(cè)硫烷硫時(shí),與硫烷硫作用后,生成具有通式V結(jié)構(gòu)的化 合物,從而導(dǎo)致熒光波長(zhǎng)和熒光強(qiáng)度的改變;
[0044]
[0045] 通式I可對(duì)硫燒硫進(jìn)行定性、定量的檢測(cè)。
[0046] 本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)"有機(jī)酸酯鏈"包括直鏈有機(jī)酸酯基和支鏈有機(jī)酸酯基。如 提及單個(gè)烷基如"丙基",則只特指直鏈烷基,如提及單個(gè)支鏈烷基如"異丙基",則只特指支 鏈烷基。類似的規(guī)則也適用于本說(shuō)明書中使用的其它基團(tuán)。
【具體實(shí)施方式】
[0047]
[0048] 本發(fā)明實(shí)施例用于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明不限于實(shí)施例。
[0049] 實(shí)施例1.花菁類化合物的制備:
[0050] 通式I中所示花菁類熒光團(tuán)來(lái)自市售商品,然后在熒光團(tuán)相應(yīng)的位置分別修飾檢 測(cè)基團(tuán)和定位基團(tuán),在二氯甲烷溶劑中反應(yīng)得到的相應(yīng)的花菁類化合物,其中,以下化學(xué)試 劑均來(lái)市售自上海國(guó)藥。具體實(shí)施例如下:
[0051] 制備式一化合物:
[0052] 在氬氣保護(hù)下,花菁類熒光團(tuán)(60mg,0. lmmol)溶于50ml新蒸的二氯甲烷中,加入 ImL DIPEA(二異丙基乙胺)。固體光氣(0. 2g,0. 67mmol)溶解在2mL甲苯中,冰水浴下,滴 加到上述溶液,室溫下反應(yīng)3小時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色。旋蒸,用乙醚洗去雜質(zhì)。去除雜 質(zhì)后依次加入50mL新蒸過(guò)的二氯甲烷,ImL DIPEA、20mg DMAP(二甲氨基吡啶),2,2'-disu Ifanediyldiethanol (0. 6g, 4mmol)