[发明专利]一类以罗丹明B为荧光标记的多胺铜配合物及其检测一氧化氮的方法

说明书

技术领域

本发明属于分子识别结合光学检测的分子检测技术领域，涉及到以罗丹明B为标记的多胺配体与铜离子的配合物的合成，及其在水中和生命体系中对一氧化氮的荧光检测。

背景技术

一氧化氮(NO)，最初是作为一种大气污染物为人们所熟知，直至20世纪80年代，它的一系列生理活性才被逐一揭示出来。它是一种重要的生物信使分子，在生命过程中发挥着重要的生理作用。对NO的检测在研究其生理和病理机制上具有极其重要意义。但由于其性质活泼，易扩散，寿命短(半衰期仅为2-6s)，易溶于脂肪，极易透过细胞生物膜扩散且能和生物目标发生反应等特点，在生物体内检测NO的形成和迁移是十分困难的。一种良好的NO探针应具备以下特征：

1.实时、快速的检测NO。

2.对NO的检测具有专一性，不受生命体中其他氮氧化合物和活性氧物种影响。

3.具有较高的灵敏度，以满足对生命体中较低浓度NO的检测。

4.性质稳定、价格低廉、操作简便等特点以利于其广泛应用。

荧光法以其高灵敏度，高时空分辨率，检测实时且操作简单易行等特点，较好的满足了上述对于NO探针的要求，成为近年来NO检测研究的热点。目前开发出的NO荧光探针主要分为两大类：1)基于芳香邻二氨类化合物的荧光探针。此类探针在氧气存在的条件下，可与NO反应生成相应的三氮唑，是目前开发和应用较为广泛的分子荧光探针。但是由于这种探针并不是直接识别NO分子，而是NO的氧化物，从而限制了它的应用范围。2)基于金属配合物的荧光探针。此类探针利用NO和金属之间的配位及氧化还原作用来识别NO分子。虽然此类探针可以直接识别NO分子，但同时也存在很多不足之处，如水分子竞争配位使得探针失效，配合物溶解性较差需在有机溶剂中进行检测，灵敏度不高等，限制了其进一步的应用。因此，设计开发实时、高效并可应用于生物体实际检测的NO荧光探针仍是一个艰巨而诱人的课题。

为解决上述问题，打破NO荧光探针在生物检测方面实际应用的瓶颈，采用将荧光团标记在多胺铜配合物上的方法，利用NO与二价铜之间的氧化还原作用，导致荧光发生变化从而进行检测是一条行之有效的途径。

1.在标记荧光团的选择上，罗丹明B具有高的消光系数，较好的荧光量子产率，良好的水溶性，无毒，制备成本低等优点，是生物体荧光标记常用的荧光团。

2.在配体的选择上，多胺是一类带有两个或两个以上氨基的低分子脂肪族化合物，与多数金属离子具有较强的配位能力。其金属配合物在酶催化、生物医药等方面具有广泛应用。且多胺化合物结构丰富，衍生方便，原料价格低廉，是我们选择的重点。

3.在金属的选择上，铜是人体重要的微量元素之一，是多种酶的活性中心，参与生命体中多种化学反应。二价铜具有顺磁性，可与NO发生氧化还原反应，且价格低廉，是制备NO探针的理想选择。

目前，基于铜配合物的NO荧光探针在国际上已有几例报道，其中以Stephen J.Lippard课题组的工作最具有代表性。Stephen J.Lippard合成了一系列铜配合物用于识别NO，尽管这些配合物对NO均有明显的响应，但还是存在很多缺陷。如：配合物溶解性较差，检测需在有机溶剂中进行(J.Am.Chem.Soc.，2005，127，12170-12171)；还有响应时间较长且背景荧光较强(J.Am.Chem.Soc.，2006，128，14364-14373)等，均不利于其应用于生命体中NO的检测。因此，利用具有良好生物相容性的多胺类配体与金属铜合成配合物，并在其上标记合适的荧光团用来检测NO分子，在NO的检测以及生物成像方面展现了诱人的前景。

发明内容

本发明将一类以罗丹明B为标记的多胺配体与铜盐反应，制得一类铜配合物，作为检测NO的荧光探针。该探针合成简便，不仅具有较高的选择性和量子产率，还具有极低的检测限以及响应NO所需时间极短等特点。而且，其良好的水溶性和生物相容性令其可以用于对水体系中和生物体系中NO的检测，以及NO生物细胞成像当中。

本发明采用的技术方案如下：

该铜配合物(CuRBLN)是以罗丹明B(RB)为荧光标记物，以对铜离子有强配位能力的多胺类化合物为配体LN，与铜盐反应得到；所述的多胺类化合物包括三(2-氨基乙基)胺及其衍生物(T)、二乙烯三胺及其衍生物(E)、四氮杂环及其衍生物(C)等。其通式如下：

RB-LN+Cu²⁺→CuRBLN

上述铜配合物可选择生成如下结构：