一類比率檢測次氯酸的熒光探針及其在生物體系內(nèi)的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一類可以用于比率檢測次氯酸的熒光探針。具體的說，在次氯酸存在下，探針的熒光波長會發(fā)生變化。本發(fā)明提供了一種用于選擇性檢測溶液體系、細(xì)胞、動物組織或動物個體內(nèi)次氯酸的比率熒光探針。本發(fā)明采用花菁染料作為熒光母體，在花菁母體中位上引入仲胺，利用花菁母體的高電子云密度而容易被次氯酸氧化的性質(zhì)，以實現(xiàn)選擇性地檢測次氯酸；花菁母體被次氯酸氧化后，探針的熒光波長發(fā)生藍(lán)移，原來的長波長熒光峰強度隨次氯酸含量的增加而逐漸降低，新出現(xiàn)的短波長熒光峰強度逐漸升高，用于比率地檢測次氯酸。
【專利說明】一類比率檢測次氯酸的熒光探針及其在生物體系內(nèi)的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類用于比率檢測次氯酸（HC10)的熒光探針。具體的說，是一類在 HC10存在下熒光波長發(fā)生變化的化合物，從而能夠比率檢測溶液體系、細(xì)胞、動物組織或動 物個體內(nèi)的次氯酸的熒光探針。

【背景技術(shù)】
[0002] 次氯酸（HC10)作為生物體內(nèi)的一種活性氧，對于生物體具有十分重要的意義。與 生物體內(nèi)的其他活性氧不同，次氯酸在日常生活中也廣泛用作消毒劑、抗菌劑和漂白劑。細(xì) 胞內(nèi)源性的次氯酸是通過髓過氧化物酶ΜΡ0催化雙氧水和氯離子產(chǎn)生的。次氯酸在生理條 件下會分解為具有強氧化性的次氯酸根陰離子（C10-)，具有抗菌性能且能抵抗微生物入 侵，在生物體的免疫系統(tǒng)內(nèi)扮演著重要的角色。然而，當(dāng)次氯酸濃度發(fā)生改變或者生物體功 能紊亂時，次氯酸會引起生物體的一系列氧化損傷，從而導(dǎo)致呼吸損傷、缺血再灌注損傷、 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、腎功能障礙、癌癥及多種神經(jīng)退行性疾病。因此，發(fā)展一種有效 地檢測次氯酸的方法具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義。
[0003] 目前，研究人員已經(jīng)報道了許多用于檢測次氯酸的分析方法如電分析、電位測定、 分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、熒光探針法。其中熒光探針法對細(xì)胞損傷小，結(jié)合熒光共聚焦顯 微技術(shù)可以在活細(xì)胞中進(jìn)行較高時間和空間分辨的可視化分析，是有效檢測生命體內(nèi)次氯 酸的手段之一，具有更廣闊的應(yīng)用前景。而且熒光探針法中的比率型探針相對于熒光增強 型探針能夠有效地消除探針濃度，儀器效率，光漂白等影響，受外部環(huán)境的干擾較小，具有 更大的優(yōu)勢。Joanna Shepherd等公開了一種檢測次氯酸的突光探針SNAPF (結(jié)構(gòu)見圖1， Joanna Shepherd et al，Chemistry&Biology, 2007, 14, 1221-1231)，與次氯酸作用后突光 增強從而檢測次氯酸的存在，但是該探針是基于熒光強度的變化來檢測次氯酸的。Tetsuo Nagano等公開了一種檢測次氯酸的突光探針HySOx(結(jié)構(gòu)見圖1，51^11；1〇11(6111]1〇1〇16丨31，工 Am. Chem. Soc，2007, 129, 7313-7318)，與次氯酸作用后熒光增強，但是該探針也是熒光增強 型探針。Chen Xinqi等公開了一種以羅丹明B為熒光團，二苯甲酰肼為次氯酸受體的熒光 探針(結(jié)構(gòu)見圖 l，XinqiChen et al，Chem. Eur.J.2008, 14, 4719-4724)，與次氯酸作用后熒 光發(fā)生位移，能夠比率檢測次氯酸。但是該探針沒有用于生物體系檢測。因此開發(fā)具有選 擇性，可用于生物體系中次氯酸比率檢測的熒光探針具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是針對上述問題，提供了一種可用于選擇性檢測溶液體系、細(xì)胞、動物組 織或動物個體中次氯酸的比率熒光探針，此探針可以選擇性地與次氯酸作用，作用后熒光 波長發(fā)生位移。
[0005] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明采用花菁染料作 為熒光母體，在花菁母體中位上引入仲胺，利用花菁母體的高電子云密度而容易被次氯酸 氧化的性質(zhì)，以實現(xiàn)選擇性地檢測次氯酸；花菁母體被次氯酸氧化后，探針的熒光波長發(fā)生 藍(lán)移，原來的長波長熒光峰強度隨次氯酸含量的增加而逐漸降低，新出現(xiàn)的短波長熒光峰 強度逐漸升高，用于比率地檢測次氯酸。
[0006] 所述的突光探針的通式為：
[0007] 通式 I :R1R2N_F
[0008] Rl、R2分別為具有1?20個碳原子的烷基，含硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷 氧基、氰基、氟、氯、溴、碘中的一種或二種以上的取代基的1-20個碳原子的烷基，含取代基 或不含取代基的苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán)，Rl，R2可以相同或不相同；或者R1、R2間相連、并且與N 原子形成5-10元環(huán)烷基結(jié)構(gòu)；F為一甲川花菁母體、三甲川花菁母體、五甲川花菁母體或七 甲川花菁母體。
[0009] 如果帶取代基的烷基中碳原子個數(shù)為n，那么取代基個數(shù)為1至2n+l個。
[0010] 苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán)上的取代基為硝基，氨基，磺酸基，羥基，氨基，胺基，烷氧基、氰 基，氟，氯，溴，碘中的一種或二種以上，取代基的個數(shù)為1-5個。
[0011] 所述5-10元環(huán)烷基的環(huán)上帶有0、N、S雜原子中的一種或二種以上，0、N或S的個 數(shù)為1-2個。
[0012] 所述5-10元環(huán)烷基的上不含取代基或含1-10個取代基的側(cè)鏈，側(cè)鏈的取代基為 硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、氰基、氟、氯、溴、碘中的一種或二種以上。
[0013] 當(dāng)F為七甲川花菁時，所述的熒光探針具有下述通式II表示的化合物：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一類比率檢測次氯酸的熒光探針，其特征在于：所述的熒光探針的通式為： 通式 I :R1R2N-F R1、R2分別為具有1?20個碳原子的烷基，含硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、 氰基、氟、氯、溴、碘中的一種或二種以上的取代基的1-20個碳原子的烷基，含取代基或不 含取代基的苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán)，R1，R2可以相同或不相同；或者R1、R2間相連、并且與N原子 形成5-10元環(huán)烷基結(jié)構(gòu)；F為一甲川花菁母體、三甲川花菁母體、五甲川花菁母體或七甲川 花菁母體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于： 如果帶取代基的烷基中碳原子個數(shù)為n，那么取代基個數(shù)為1至2n+l個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于： 苯環(huán)、萘環(huán)或蒽環(huán)上的取代基為硝基，氨基，磺酸基，羥基，氨基，胺基，烷氧基、氰基， 氟，氯，溴，碘中的一種或二種以上，取代基的個數(shù)為1-5個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于： 所述5-10元環(huán)烷基的環(huán)上帶有0、N、S雜原子中的一種或二種以上，0、N或S的個數(shù)為 1-2 個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的熒光探針，其特征在于：所述5-10元環(huán)烷基的上不含取 代基或含1-10個取代基的側(cè)鏈，側(cè)鏈的取代基為硝基、氨基、磺酸基、羥基、胺基、烷氧基、 氰基、氟、氯、溴、碘中的一種或二種以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于：當(dāng)F為七甲川花菁時，所述的熒光探 針具有下述通式II表示的化合物：
Rl，R2同通式I ; R3為C1?C20的烷基，最佳為C1?C10的烷基； R4為C1?C20的烷基，最佳為C1?C10的烷基； R5、R6分別為H、C1?C20的烷基、磺酸基、羧基、羥基、鹵素、氨基、胺基、烷氧基、環(huán)烷 基、氰基或硝基；R5、R6相同或不同； X 為 Γ, Cl' Br' Γ, HSCV, CIO，，CN' SCN' HS' NO，，H2P04' HSCV, Ac(T 或 BF"
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熒光探針，其特征在于：當(dāng)R5或R6為環(huán)烷基時，與各自相 連的苯環(huán)以單鍵的方式連接或以并環(huán)的方式連接。
8. -種權(quán)利要求1-7任一所述的熒光探針在比率檢測次氯酸中的應(yīng)用，其特征在于： 通式I可對次氯酸進(jìn)行定性和/或定量檢測。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熒光探針在比率檢測次氯酸中的應(yīng)用，其特征在于：用通式 I測定溶液體系、細(xì)胞、動物組織或動物個體中的次氯酸，其熒光波長發(fā)生位移且熒光強度 隨溶液體系、細(xì)胞、動物組織或動物個體內(nèi)次氯酸的含量改變，能夠?qū)θ芤后w系、細(xì)胞、動物 組織或動物個體中的次氯酸進(jìn)行比率檢測。
【文檔編號】C09K11/06GK104119856SQ201310150406
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】樓張蓉, 韓克利, 李鵬 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所