[发明专利]一种靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针及其应用

说明书

本发明公开了一种基于荧光共振能量转移相应机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针，是以香豆素荧光团为能量供体、共轭咔唑衍生物为能量受体，通过哌嗪烷基链连接构成；其化学结构式如式(I)所示。本发明的探针可以选择性地与亚硫酸盐HSO₃^‑/SO₃^2‑作用，随着亚硫酸盐浓度的增加，其荧光发射强度在470nm处逐渐增强，在627nm处逐渐减弱；二者比值(I₄₆₀/I₆₂₇)与亚硫酸盐浓度在一定范围内呈线性关系。实现了细胞内的比率成像，并且该比率荧光探针对脂滴有着很好的靶向性，有望在工业生产和临床医学中发挥作用，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种比率荧光探针及其应用，尤其涉及一种基于荧光共振能量转移(FRET)机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针及其应用；属于有机小分子荧光探针领域。

背景技术

二氧化硫作为大气污染物一旦被人体过量摄入，会引发一系列的疾病例如神经系统紊乱，心血管疾病，甚至诱发癌症。另一方面人体的细胞质和一些细胞器会在相关酶的催化下将一些含有硫原子的氨基酸分解并释放二氧化硫。二氧化硫还可以在体内作为一种气态生物信号参与一些新陈代谢过程，例如降低血压和调节血管壁张力。因此为了研究体内二氧化硫衍生物的生理、病理作用，发展生物体内二氧化硫衍生物成像技术、实时检测细胞内二氧化硫衍生物的时空与浓度分布具有重要的医学价值。

荧光探针作为一个生物工具去检测二氧化硫衍生物具有特异性、高敏性及快速响应等优点，因此该领域中有很多科研工作者积极参与并做出了许多贡献[Q.Zhang et al,Sens.Actuators B,2015,211,377；J.C.Xu et al,Biosens.Bioelectron,2016,77,725]；在检测抗干扰方面，比率荧光探针比单发射荧光探针有着更好的性能。[L.Yuan et al,Acc.Chem.Res.,2013,46,1462]。基于FRET的比率荧光探针一般是由一个能量供体荧光团和一个受体荧光团通过一个柔性链链接构成。当用能量供体荧光团的最佳激发光去照射探针时，供体的能量会沿着柔性链将能量传给受体荧光团，进而探针发射受体的荧光。同时受体也作为亚硫酸盐的检测基团，当受体和亚硫酸盐作用后，其共轭结构被阻断，不能够再吸收供体的能量，进而探针发射供体荧光团的荧光。因此随着亚硫酸盐的浓度变化，探针能量供体的荧光和能量受体的荧光强度也随之变化。基于此，可以根据两荧光的荧光强度的比值和已知标样的亚硫酸盐浓度做出一条滴定曲线，并在一定浓度范围内算出其工作曲线。进而为制备FRET类型的比率型荧光探针奠定基础。经检索，有关基于FRET机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针及其应用的专利鲜见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种基于荧光共振能量转移(FRET)机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针及其应用。

本发明所述基于荧光共振能量转移机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针，该比率荧光探针以香豆素荧光团为能量供体、共轭咔唑衍生物为能量受体，通过哌嗪烷基链连接构成；其特征在于：所述比率型荧光探针化学结构式如式(I)所示：

上述基于荧光共振能量转移机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针的制备方法，步骤是：(E)-2-(3-氰基-5,5-二甲基-4-(2-(9-(3-(哌嗪-1-基)丙基)-9H-咔唑-3-基)乙烯基)呋喃2(5H)-亚基)丙二腈与7-(二乙氨基)-2-氧代-2H-色烯-3-碳酰氯共溶于无水二氯甲烷，向体系加入三乙基胺，室温反应，减压蒸馏除去反应溶剂，粗产品经柱层析纯化得到所述靶向脂滴的亚硫酸盐比率型荧光探针。

本发明所述基于荧光共振能量转移机理的靶向脂滴的亚硫酸盐比率荧光探针在检测含亚硫酸盐样品中的应用。

其中：所述含亚硫酸盐样品优选是含亚硫酸盐的溶液或培养的细胞