[发明专利]一种识别硫化氢的小分子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别硫化氢的小分子荧光探针及其制备方法和应用，属于有机小分子荧光探针领域。

背景技术

硫化氢分子（H₂S）在调节人的生理机能方面有着非常关键的作用，硫化氢可参与血红蛋白改变，促进体内亚硝基类化合物的还原，调节体内多种酶的功能等。并且体内的硫化氢分子已被证实和许多重大疾病有着密切的关系，例如：硫化氢分子可以起到调节正常肝脏以及肝硬化肝脏中的微血管循环；以及其可以高效的调节心肌收缩力，舒张血管，并且可以平稳双向的调节血压。另外，体内的硫化氢分子可以有效地清除过氧化氢（H₂O₂）、超氧阴离子（O₂^-）、次氯酸（HClO）等其他活性小分子，因此该类小分子在体内起着非常重要的作用。实验证明：硫化氧可以非常有效地降低AP诱导的神经细胞毒性；与FPG存在负比例关系；有助于降低二型糖尿病病人的血糖浓度。由此可见，对生物体内的硫化氢进行检测具有非常重要的科学意义。

H₂S作为生物体内的重要信号分子之一，其浓度变化非常快，因此检测硫化氢的有机小分子探针需要具有较快的响应速度，以达到对生物体系内的H₂S进行实时检测的目的。谷胱甘肽在人体内起着非常重要的作用，其在肝脏中浓度甚至可以达到5mmol/L，而谷胱甘肽具有和硫化氢性质相似的巯基，其亲核性质也非常详尽，极易干扰探针对生物体系内H₂S的实时检测，另外，生物体系内还存在多种具有亲核性的阴离子，都可能影响到探针的检测效果，所以在探针设计中必须考虑到选择性的问题。

在生物体内，存在着大量的不同类型的干扰离子或分子，因此，在其他存在的情况下，专一性的对体内硫化氢进行识别是探针设计的关键所在，这也就需要探针分子具有较好的抗干扰性——专一性。然而就目前现有的硫化氢探针存在着响应时间慢和选择专一性差等问题，本专利通过分子设计，通过电子效应来提高化合物对硫化氢的响应速度；并且利用专一识别位点提高探针的专一性。

发明内容

针对目前有机小分子荧光探针在硫化氢分子的检测中所面临的问题，本发明通过分子设计，合成出一种具有响应时间快和选择性高的硫化氢小分子荧光探针。

本发明采用以下技术方案：

一种识别硫化氢的小分子荧光探针，其特征在于，该探针分子的分子式为：C₂₃H₁₃N₃O₇S₂，简记为NS-H₂S，结构式如下所示：

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上述的荧光探针的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）将0.8mmol的6-羟基-2-萘甲醛与1.1eq.的邻氨基苯硫酚在氮气氛围下，以DMF为溶剂，Na₂S₂O₅为氧化剂，加热反应，分离提纯得化合物3，化合物3结构式如下所示：

；

2）将步骤1）所得化合物30.2mmol溶解于DCM中并置于0℃，将1.2eq.三乙胺加入到上述溶液中，然后将1.2eq.的2,4-二硝基苯磺酰氯分批加至上述溶液中室温下搅拌反应，待反应完全后分离提纯得到目标探针化合物NS-H₂S。

该探针NS-H₂S的合成路线如下：

所述步骤1）中加热反应温度为90℃，反应时间为5小时。

所述步骤1）中分离提纯化合物3的方法为：先使用乙酸乙酯萃取，然后无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂得粗产品，最后用硅胶柱进行分离。

所述步骤2）中反应时间为4小时。

所述步骤2）中分离提纯目标探针化合物NS-H₂S的方法为：先使用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂得粗产品，最后用硅胶柱进行分离。

本发明硫化氢探针的用途：该荧光探针可以应用于水环境和生物细胞体系中硫化氢的含量传感检测；所述的传感检测包含荧光检测，目视定性检测，细胞成像检测。