[发明专利]一种分子探针、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种分子探针、制备方法及其应用。通过制备新型七甲川菁染料和配体[二(2‑吡啶甲基)胺]乙烷‑1,2‑二胺，在此基础上通过卤代反应，制得一系列铜离子分子探针。上述分子探针能够利用光声成像精确检测铜离子，且具有高灵敏度、高特异性和深度组织穿透的优点，并能够实现同时检测动植物体内的铜离子，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于金属离子光声检测领域，具体涉及一种分子探针、制备方 法及其应用。

背景技术

光声成像(PAI)是一种基于光声效应的新型成像模式，在生物医学应 用中具有巨大的前景。通过造影剂吸收脉冲激光能量并转换成热能，进而 以超声波形式发射，超声探头通过捕捉该超声信号进行成像。PAI结合了 光学成像和超声成像的优点，成像深度可达到50-60mm，具有丰富的对比 度、高分辨率和深度组织穿透。铜是生物体必需的微量重金属元素，在各 种生物体的基本生理过程中起着重要的作用。铜离子是金属酶中的催化和 结构辅因子，例如细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、络氨酸酶、多巴胺β -羟化酶、赖氨酰氧化酶和血浆铜蓝蛋白。铜离子参与一系列生理过程，如 生物体系中的电子转移和氧化还原。铜水平的变化会导致代谢紊乱和毒性 铜离子代谢失衡，进而引发阿尔兹海默病、威尔逊氏症、家族性肌营养不 良和伯克斯综合征等神经退行性疾病。高灵敏度和高特异性的铜离子检测 方法将有助于一系列的疾病诊断。因此，利用PAI技术检测生物体内的铜 离子具有广阔的应用前景。但目前还没有能同时应用于动植物体铜离子检 测的PAI分子探针。

发明内容

本发明提供了一种铜离子分子探针、制备方法及其应用，旨在运用PAI 技术同时检测动植物体内的铜离子。

本发明的技术方案如下：

一种分子探针，其基本结构通式为：

其中，R为苄基，末端带给电子或吸电子基团。

所述的分子探针，其中，结构式为：

一种分子探针的制备方法，其中，包括步骤：

将2,3,3-三甲基苯并吲哚和分子通式为Br-R的物质加入到第一溶剂中 混溶，在预定温度下反应第一预定时间，得到1-R基-2，3，3-三甲基-3H- 苯并[e]吲哚溴化铵盐；所述第一溶剂为苯类溶剂；所述R为苄基，末端带 给电子或吸电子基团；

将三氯氧磷与4-叔丁基环己酮加入到第二溶剂中，在60-80℃下搅拌 反应3-5小时，得到反应混合物溶液；

将所述反应混合物溶液冷却至室温后，加入到冰水中，冷却析晶，经 过滤得到2-氯-3-羟基亚甲基-环已烯-1-烯甲醛；

将所述2-氯-3-羟基亚甲基-环已烯-1-烯甲醛和1-R基-2，3，3-三甲基 -3H-苯并[e]吲哚溴化铵盐溶解于第三溶剂中，加入吡啶，搅拌过夜，得到 七甲川菁染料；

将N-(2-吡啶甲基)胺，N-(2-溴乙基)邻苯二甲酰亚胺和碳酸钾在 80-95℃温度条件下反应，得到反应混合物；

将所述反应混合物冷却至室温，加入到冰水中，得到N-(2-[二(2-吡 啶甲基)氨基]乙基)邻苯二甲酰亚胺；

将所述N-(2-[二(2-吡啶甲基)氨基]乙基)邻苯二甲酰亚胺溶于沸腾 的乙醇中，加入水合肼进行回流操作，去除沉淀出的白色固体，将反应混 合物冷却，加入盐酸过滤得到滤液；

将所述滤液pH值调节至9-12，进行萃取操作并对有机相进行处理，得 到油状产物；

将所述油状产物放在冰箱中过夜，结晶，得到[二(2-吡啶甲基)胺]乙 烷-1,2-二胺；