[发明专利]一种吡咯双腙衍生物荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种吡咯双腙衍生物荧光探针及其制备方法和应用，其中所述吡咯双腙衍生物的化学结构式如下：；制备方法为：将N‑吗啉乙基‑2，4‑二甲基‑5‑甲酰基吡咯‑3‑甲酰胺和水合肼溶解于有机溶剂中；所得溶液滴加乙酸作催化剂，然后在80℃下回流搅拌反应3‑4h；所得溶液冷却至室温，减压抽滤，所得固体残渣用乙醇清洗，得到所述吡咯双腙衍生物荧光探针。本发明的吡咯双腙衍生物荧光探针在生理条件下能选择性的与汞离子作用，溶液由无色变为绿色，同时蓝色荧光显著增强，特别是作为荧光探针在细胞溶酶体内汞离子的方便检测的应用。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及吡咯双腙衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

汞是一种运用在电子、化工、制药、生物等方面必不可少的重金属元素。汞广泛分布于土壤、水、空气中，并可以通过冶金、使用化石燃料、焚烧固体垃圾等各种人类活动和火山爆发等自然活动的方式将汞排放到环境中。水溶性的汞离子可以通过细菌转化成甲基汞被生物体吸收，通过食物链方式在人体内富集。体内过量汞的积累会使细胞功能紊乱，从而导致一系列前脑、神经系统、肾脏、认知、有丝分裂、内分泌、运动各个方面疾病。而细胞溶酶体含有多种酸性水解酶，被认为是细胞内的“酶库”或“消化器官”，控制多种内源性和外源性物质的溶解或消化的过程。因此，溶酶体靶向Hg²⁺探针的设计合成对研究其生物学行为意义重大。

近年来，荧光分子探针技术由于具有灵敏度高、操作简单、成本低等特点，已经成为检测金属离子污染的重要手段。而当今对溶酶体靶向定位的Hg²⁺荧光探针的报道数量有限，且现有溶酶体靶向Hg²⁺荧光探针通常原料成本高，合成路线长，提纯过程复杂，限制了其进一步应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明考虑到吡咯双腙化合物对汞离子的结合能力，引进吗啉环作为溶酶体的定位基团，合成了一种高灵敏度、高选择性的汞离子荧光探针。该探针能够在生理条件下实现汞离子的检测，并具有溶酶体靶向功能，能应用于溶酶体内汞离子浓度的检测。

本发明的主要目的在于提供一种可用于细胞溶酶体内针对汞离子的灵敏度高、选择性好的吡咯双腙衍生物荧光探针；另一目的是提供该荧光探针的制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种吡咯双腙衍生物荧光探针，所述吡咯双腙衍生物具有如下结构式：

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本发明还提供了一种吡咯双腙衍生物荧光探针的制备方法，具体制备方法如下：

S1：将N-吗啉乙基-2，4-二甲基-5-甲酰基吡咯-3-甲酰胺和水合肼首先用有机溶剂溶解；

S2：将S1所得溶液滴加乙酸作催化剂，在80℃下回流3-4h；

S3：将S2所得溶液冷却至室温，减压抽滤，所得固体残渣用乙醇清洗，再用乙醇重结晶，得到所述吡咯双腙衍生物荧光探针。

更进一步地，所述乙醇为无水乙醇。

更进一步地，步骤S2中所述回流搅拌反应的时间为3h。

更进一步地，步骤S2中，N-吗啉乙基-2，4-二甲基-5-甲酰基吡咯-3-甲酰胺和乙酸的摩尔比为1:0.02。

更进一步地，步骤S1中加入的N-吗啉乙基-2，4-二甲基-5-甲酰基吡咯-3-甲酰胺和水合肼的摩尔比为2:1。