[发明专利]一种检测硫醇类化合物的荧光探针及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针领域，特别涉及一种可用检测生物体系中硫醇浓度的荧光探针及其制备方法和用途。

背景技术

硫醇是生物体中许多蛋白质和小分子的重要组成部分，在细胞的抗氧化系统中具有重要的作用。小分子硫醇包括半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)、硫辛酸和辅酶A；大分子硫醇包括含巯基的多肽、酶和生物膜。大量的生物现象被认为依赖于这些包含巯基的硫醇类物质，如氧化还原反应、甲基转移反应、二氧化碳固定反应以及辅酶A参与的反应等。谷胱甘肽(GSH)是细胞内含量最高的小分子硫醇(1～10mmol/L)，它存在氧化型谷胱甘肽(GSSG)和还原型GSH的氧化还原动态平衡。大量资料显示，谷胱甘肽在维持细胞的氧化还原动态平衡、氧化应激和在细胞的生长、功能中起着重要作用，而且谷胱甘肽的水平还与许多疾病和癌症有着直接的联系。因此，定量检测生物体系中硫醇的浓度在生物化学和临床化学中具有重要意义。目前已报道的用于检测硫醇的方法主要有：高效液相色谱法、电化学法、荧光法等。荧光探针主要是依靠荧光信号的变化，对外来检测物质进行检测，一般有荧光强度的变化和发射波长的变化，由于其探针特殊的光物理和光化学特性而具有灵敏度高、动态响应范围宽的特点，更重要的是能够实现对活体甚至单个细胞的实时可视化示踪，已成为目前广泛采用的检测细胞内硫醇类物质的一种重要手段。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种新的检测硫醇类化合物的荧光探针，从而快速准确、灵敏地检测出细胞中硫醇类物质的浓度，本发明的另一个目的是提供该荧光探针的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种化合物，具有如下所示结构：

，

其中，X选自Cl、Br、I或TsO（对甲苯磺酸根）。

上述化合物的制备方法，包括如下步骤：

(1) 混合7-(二乙基氨基)-3-甲基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮，二氧化硒， 1,4-二氧六环，回流反应7小时，旋蒸除去1,4-二氧六环后，柱层析得到中间产物7-(二乙基氨基)-3-醛基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮；

其中7-(二乙基氨基)-3-甲基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮、二氧化硒的摩尔比为1∶1～1.2，1,4-二氧六环为回流溶剂；

所述中间产物7- (二乙基氨基)-3-醛基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮（2）的结构式为：

；

(2)混合7-(二乙基氨基)-3-醛基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮，2,3-二甲基-苯并噻唑盐，无水乙醇，回流反应12小时，除去无水乙醇后，柱层析得到化合物；

其中7-(二乙基氨基)-3-醛基-2H-苯并[1,4]噁嗪-2-酮、2,3-二甲基-苯并噻唑盐的摩尔比为1∶1～1.2，无水乙醇为回流溶剂，所述2,3-二甲基-苯并噻唑盐选自2,3-二甲基-苯并噻唑碘盐、2,3-二甲基-苯并噻唑氯盐、2,3-二甲基-苯并噻唑溴盐或2,3-二甲基-苯并噻唑对甲苯磺酸盐。

上述技术方案中，可以通过改变2,3-二甲基-苯并噻唑盐的种类直接获得所需化合物，也可以先获得含I离子的化合物，再通过离子交换的方法获得所需化合物，离子交换的方法具体为：

步骤(2)中，所述2,3-二甲基-苯并噻唑盐为2,3-二甲基-苯并噻唑碘盐，经步骤(2)得到化合物后，通过含有氯离子、溴离子或对甲苯磺酸根离子的离子交换树脂，得到X不为I的所需化合物。

本发明同时提供了上述化合物作为检测硫醇类化合物的荧光探针的用途。

具体使用方法是，将上述化合物配置成浓度为10μM的溶液，将待检测的物质加入上述溶液中，检测其荧光发射光谱，如果荧光发射光谱最大发射峰由679nm蓝移至570nm，则表明检测到硫醇类化合物，其中，溶液的溶剂可以使用水、生理盐水、与水能混溶的有机溶剂如乙腈、DMSO、乙醇等，也可以使用水和与水能混溶的有机溶剂以任何体积比混合成的溶剂。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明获得的化合物作为荧光探针对硫醇类化合物有很专一的识别效果和良好的灵敏度，检测样品处理十分简单，能够定量检测出硫醇类物质，目测颜色变化明显，具有潜在的应用价值。

2．本发明的荧光探针在加入硫醇类物质后，紫外吸收光谱和荧光发射光谱有明显的蓝移现象，颜色变化明显，荧光显著增强，并且可以将探针应用于细胞内硫醇物质的检测，相比于传统荧光增强型探针更具有优势。

附图说明