[发明专利]一种基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器及其制备和应用

说明书

一种基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器及其制备和应用，属于有机化学和分析化学技术领域。比率荧光传感器制备首先将化合物4－溴－1,8－萘酐和吗啉于乙二醇单甲醚中反应得到化合物1；然后将化合物1与胱二胺盐酸盐和三乙胺，反应得到化合物2；最后将化合物2和香豆素衍生物反应得到NAP－CR。本发明通过合理巧妙的设计将具有蓝光发射的香豆素荧光团和绿光发射的萘酰亚胺有机荧光团通过双硫键连接后整合于一个荧光传感器分子，当加入谷胱苷肽后，双硫键断裂使两个荧光团之间距离增大，降低了能量共振转移效率，使荧光发生比率变化，进而实现对谷胱苷肽的双通道荧光识别。

技术领域

本发明属于有机化学和分析化学技术领域，具体涉及一种基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器及其制备和应用。

背景技术

谷胱甘肽几乎存在于身体的每一个细胞，是细胞内重要的调节代谢物质，对维持人体内正常的免疫系统及生化防御体系不可或缺，能够实时快速实现谷胱甘肽的检测对疾病的监控以及早期诊断治疗具有重要意义。

荧光传感器检测灵敏度高、实时快捷，已经广泛应用于生物以及临床医学等各个领域。尤其是荧光比率传感器可以应用内部两种不同发射波长的比值来检测目标，相比于单纯依赖荧光强度检测的传感器，避免了仪器、生物环境、传感器浓度以及生物体内自发荧光干扰，越来越受到研究人员的青睐(Chemical Society Reviews,2016.45(10):2976-3016)。其中荧光共振能量转移(FRET)机理荧光探针采用两个能量匹配的荧光团分别做为荧光供体和荧光受体，通过适宜的连接方式实现双波长荧光检测，目前在生物体内检测应用较为广泛。

当荧光探针实际应用于环境、生物体系中检测被分析物时，常常面临的主要问题之一就是荧光测量结果的准确性问题，因为荧光探针在检测被分析物时，荧光强度的大小常常受到一系列因素的影响，如探针浓度、激发光强度、检测效率、光漂白、探针渗漏、细胞厚度等等。因此，在单一波长处测量荧光强度时，在实际应用中常常会产生荧光信号数据失真，从而对测量结果产生误差。为了解决这种单一波长荧光强度变化为基础的荧光测量方法所面临的荧光信号人工假象问题，通常使用荧光比率探针。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器，该比率荧光传感器可对细胞内谷胱甘肽实现荧光检测，同时具有响应迅速，灵敏度高的特点。

本发明解决技术问题采用以下技术方案：一种基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器，具有如式I所示结构：

上述基于双硫键的谷胱苷肽比率荧光传感器的制备反应合成路线如下所示。

上述化合物的制备方法具体为：

a、化合物4－溴－1,8－萘酐和三倍摩尔量的吗啉于乙二醇单甲醚(加入的量以4－溴－1,8－萘酐为标准，1mmol：10～15ml)中加热100摄氏度反应二小时后冷却至室温，过滤得到粗产品化合物1。

b、化合物1溶于乙醇(加入的量以化合物1为标准，1mmol：10～15ml)中加入五倍摩尔量的胱二胺盐酸盐，十倍量的三乙胺，80摄氏度反应六小时，冷却后浓缩，沉淀过滤，粗产品用柱层析分离方法得到黄色化合物2。

c、化合物2和等摩尔量化合物3(香豆素衍生物)，等摩尔量三乙胺于二氯甲烷(加入的量以化合物2为标准，1mmol：10～15ml)中，常温下反应二小时， TLC确定反应结束后，柱层析分离目标产物NAP－CR。