[发明专利]细胞内汞离子检测与显像用二苯乙烯基双氰基苯双光子荧光探针

说明书

技术领域：

本发明属于精细化工领域中细胞内汞离子检测与显像用二苯乙烯基双氰基苯双光子荧光探针。

背景技术：

汞是一种对人体有害的高毒性重金属元素,又是一种在工业上有多种用途的重要金属。不同形态(chemicalspecies)的汞对生物的毒性大小和作用机理差异很大。金属汞有高的扩散性和脂溶性,由于汞的蒸气压很低,因此易通过呼吸作用进入生物体,并通过血脑屏障(bloodbrainbarrier)进入脑组织,在脑组织中被氧化成汞离子。汞离子由于较难通过血液屏障,被蓄积在脑组织中,从而引起中枢神经系统的严重损害；而且由于汞与细胞膜结合后会抑制糖穿过细胞膜的主动输送,使钾对细胞膜的透性增加,造成对脑细胞的糖分供应不足而导致脑细胞能量缺乏；可溶性的无机汞化合物也有较高毒性,它们通过消化道进入人体后,容易在肾脏和肝脏中蓄积；烷基汞很容易溶于有机物中,特别易溶于细胞膜或脑组织的类脂里,其碳-汞共价键不易破坏,对生物体造成极大危害。所以对于汞离子的检测以及生物过程研究已经成为近年来的研究热点。与其他检测方法相比，荧光检测具有灵敏度高、选择性好、响应迅速、检测快捷方便并可以进行实时区域离子检测等优点，且双光子荧光探针使用800-1100nm的激光作为激发光源，可以避免单光子荧光探针因使用350-560nm的激发光而导致的光致毒与光漂白。基于ICT原理的双光子荧光汞离子探针络合汞离子后，双光子荧光强度降低，因此可以通过监测双光子荧光强度的变化来确定汞离子含量的高低，此外，可以借助双光子荧光显微镜对活细胞或生物组织进行汞离子生物成像，并对汞离子的生理作用与生物过程进行实时动态三维跟踪研究。

目前有效的汞离子选择性荧光探针较少，并且适于细胞内汞离子检测与成像的双光子荧光探针更少。已报道的对汞离子有选择性的荧光探针主要分两大类：一是单光子荧光汞离子探针；二是双光子荧光汞离子探针。单光子荧光汞离子探针是一种氮硫杂冠醚或开链冠醚[(1)S.Yoon,E.W.Miller,Q.He,P.H.Do,C.J.Chang.ABrightandSpecificFluorescentSensorforMercuryinWater,Cells,andTissue.Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,6658-6661；(2)E.M.Nolan,S.J.Lippard.A“Turn-On”FluorescentSensorfortheSelectiveDetectionofMercuricIoninAqueousMedia.J.Am.Chem.Soc.2003,125,14270-14271；(3)A.B.Descalzo,R.R.Radeglia,K.Rurack,Juan.SotoCouplingSelectivitywithSensitivityinanIntegratedChemosensorFramework:DesignofaHg²⁺-ResponsiveProbe,Operatingabove500nm.J.Am.Chem.Soc.2003,125,3418-3419]，激发波长在350-560nm,不但易使生物本体产生自发荧光干扰，而且短的激发波长还会对细胞产生光致毒，因此这种探针的应用受到了一定的限制。