[发明专利]一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。本发明的技术方案要点为：一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针，其结构式如下：本发明还具体公开了该基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针的制备方法及其在水环境、细胞体系、小鼠炎症模型中选择性检测次氯酸的应用情况。本发明的荧光探针利用HClO专一性介导的环化反应位点作为响位机理，具有近红外发射、灵敏度高、选择性好、响应迅速、光稳定性好等特点，可以用于生物体系内HClO的高选择性和高灵敏性检测和成像，为探寻生命体内HClO与生理或者病理进程的关联提供理论依据与技术支持。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

HClO作为重要的内源性活性氧之一，与众多生理或病理活动密切相关。在生物体内，HClO主要是在白细胞(如单核细胞、嗜酸性细胞、嗜中性粒细胞等)中的含血红素辅基的亚铁血红素蛋白酶-髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)的催化作用下，由过氧化氢和氯离子发生氧化还原反应产生的。细胞内的HClO是生物抵御细菌入侵的天然屏障，可以起到保护机体的作用，它能够通过氧化某种病毒而接触到反应中所需要的酶，从而实现抗菌杀菌的作用。在正常状态下，一定浓度的HClO对生物体受损组织的修复和疾病的防御等是有益的。然而，因HClO具有较高的反应活性和非特异性，当细胞免疫反应产生的HClO的水平过量或发生紊乱时，就会导致细胞内发生非正常氧化，会使组织损伤，进而引发一系列疾病。若人体中HClO水平过高，会引发神经元变性、骨质关节炎、心血管疾病、肾脏疾病及癌症等疾病；若人体中HClO水平过低，则会引发动脉硬化等疾病。

目前已经报道的关于HClO的检测方法有碘量法、化学滴定法、电位测定法、电解分析法、极谱法、比色法、分光光度法等，但是这些方法不是操作步骤繁杂、灵敏度低，就是可控性差、选择性差，而且在检测生物样品方面都具有一定的局限性。而荧光分子探针恰恰弥补了上述检测方法中所存在的缺陷，具有操作简单、灵敏度高、选择性强、可重复性强、对检测样品无损伤以及快速实时的原位检测等优点。近年来，次氯酸荧光探针的研制取得了显著进展，其中一些已成功地应用于活体中次氯酸的实时检测和成像。然而，由于这些探针的短波长激发和发射(一般为λ_ex<600nm和λ_em<650nm)而限制了它们在体内的实际应用，这也引发了许多问题，包括体内自发荧光的干扰、成像试剂的光漂白、对生物样品的光损伤现象。近红外荧光探针(λ_ex>600nm和λ_em>650nm)能较好地解决上述问题，使生物样品的光损伤最小、组织穿透深度增加及降低背景自体荧光的干扰。然而，目前报道的应用与活体中次氯酸检测的近红外荧光探针大多是基于传统的菁染料设计的，它们通常存在较差的光稳定性，不利于生命体系内长时间的荧光成像监测，难以获得准确稳定的荧光信号。而具有近红外发射的硅罗丹明却具有极好的光稳定性，在长时间的活体荧光成像中具有极大的优势。

发明内容

本发明针对目前次氯酸荧光探针检测所面临的问题和现状，提供了一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针，该荧光探针利用HClO专一性介导的环化反应位点作为响位机理，可以用于细胞内HClO的高选择性和高灵敏性检测和成像，为探寻细胞内HClO与生理或者病理进程的关联提供理论依据与技术支持。

本发明还提供了上述基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针的制备方法及其在水环境或生物细胞体系选择性检测次氯酸中的应用。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针，其特征在于该荧光探针的结构式如下：

本发明所述的基于硅罗丹明的次氯酸近红外荧光探针的制备方法，其特征在于具体步骤为：