[发明专利]一种氧杂蒽结构的亚铁离子荧光探针及其合成方法和应用

说明书

本发明提供了一种检测活细胞内亚铁离子的荧光探针，该荧光探针为氧杂蒽衍生物，其化学结构式为。本发明的荧光探针可经化学合成获得，合成工艺简单易行，原料廉价易得，制备成本低，且具有高特异性，可快速检测活细胞内亚铁离子，检测过程基本不会受其他组分的干扰，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针领域，具体涉及一种基于氧杂蒽结构的检测细胞内亚铁离子荧光探针及其合成方法。

背景技术

铁是生物体所必须的微量元素之一，以多种形式在体内保持着动态平衡，是几乎所有生物细胞正常生长所必需的金属元素。铁在人体内有两种形式，一类为功能性铁，主要以血红蛋白的形式存在于循环的红细胞内；另一类为储存铁，以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝脏、网状内皮细胞和骨髓内。这些铁可以参与血红蛋白，细胞色素及各种酶的合成。很多含铁酶控制着重要的氧化、水解和转化过程，因此与组织吸收、氧化磷酸化、淋巴细胞与粒细胞功能、躯体与神经组织的发育有关。铁是血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素的组成部分，可以维持人体的新陈代谢，它直接参与氧的运输与储存。血红蛋白中的铁呈亚铁离子状态时，可与氧发生可逆反应结合（生成氧合血红蛋白），具有载氧能力。氧化为三价铁离子后，血红蛋白就失去了载氧能力，需要通过还原剂药物调。此外，铁在神经系统中也起着非常重要的作用，它不正常的代谢与神经系统的疾病紧密相关。因此，检测生物体系内的铁离子具有非常重要的意义。

荧光成像分析法具有灵敏度高、选择性好、响应迅速、操作简单等优点，并且对生物样品基本没有损伤，已广泛用于各种生物体内的小分子和各种离子的检测。因此开发新的具有高选择性、高灵敏度、光稳定性及透膜性好，能够实时快速检测细胞内亚铁离子的荧光探针具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型检测活细胞内亚铁离子的荧光探针。

本发明的另一目的是提供一种上述荧光探针的合成方法，原料易得、合成步骤简单、收率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测细胞内亚铁离子的荧光探针，结构式如式（I）所示：

式（I）。

一种上述荧光探针的合成方法，包括以下步骤：

（1）将醋酸酐的二氯甲烷溶液滴加至化合物1与三乙胺的二氯甲烷溶液中反应，分离提纯得化合物2：

；

（2）化合物2、间氯过氧苯甲酸、NaHCO₃于乙酸乙酯中，室温反应，分离纯化得化合物Racy：

。

步骤（1）中，所述化合物1与醋酸酐的物质的量比为8:1。

步骤（1）中，所述反应时间为12h。

步骤（1）中，所述分离提纯步骤为将反应液去除溶剂后进行柱层析，洗脱液为二氯甲烷:甲醇（V/V）=30:1。

步骤（2）中，所述化合物2、间氯过氧苯甲酸，NaHCO₃的摩尔比为1:1.50:1.52。

步骤（2）中，所述反应时间为2h。

步骤（2）中，所述分离纯化步骤为将反应液进行柱层析，洗脱液为二氯甲烷:甲醇（V/V）=10:1。

一种上述荧光探针在检测细胞内亚铁离子的应用。

所述应用中，检测条件为激发波长580 nm，在590-800 nm之间进行荧光发射光谱的检测。

本发明的作用机理：