[发明专利]一种苯并吡喃腈类荧光分子探针的构建及其体外诊断应用

说明书

本发明公开了一种新型苯并吡喃腈类荧光检测试剂的构建及其体外诊断应用，该检测试剂为一种近红外荧光探针，其化学结构式如下：式I本发明提供的荧光检测试剂具有水溶性好、特异性强、灵敏度高的优点，且具有稳定的红光发射，有效避免生物自发荧光的干扰，细胞膜渗透性好，细胞毒性小等优点，在环境和生命科学领域具有较强的实际应用价值，可用于体外诊断。

技术领域

本发明涉及一种新型苯并吡喃腈类荧光分子探针的构建及其体外诊断应用，属于分析化学技术领域。

背景技术

次氯酸（Hypochlorous acid，HClO）是一种具有强烈刺激性气味的不稳定弱酸，可作为消毒剂广泛应用于饮用水或冷却水的消毒以及氰化物的处理中。通常HClO的使用浓度在10^-5-10^-2 M的范围，否则过多的ClO^-可能会产生许多不良副产物，从而危害动物和人体的健康。此外，内源性HClO是由过氧化氢和氯离子通过髓过氧化物酶（MPO）催化在巨噬细胞、单核细胞和中性粒细胞中产生的一种活性氧物质（ROS），在人体生理和病理过程中起着重要作用。然而，研究表明异常含量的HClO可以引起组织损伤并导致多种疾病，包括囊性纤维化、动脉粥样硬化、肺损伤、肾脏疾病、心脑血管疾病和癌症等。因此，迫切需要构建具有实用功能的HClO/ClO^-检测技术。

迄今为止，已有碘量滴定法、比色法、化学发光法和库仑法等传统方法用于HClO/ClO^-的检测。然而这些方法通常需要繁琐的前处理过程、高昂的仪器设备和较长的检测时间，同时还会对生物样本造成破坏，限制了其应用。与之相比，荧光分析检测方法则因成本低廉、操作简单、灵敏度高、特异性强、分辨率高和实时成像的特点，引起了广泛的关注。然而，现有次氯酸荧光分子探针表现出了淬灭性的荧光特性和发射波长较短的缺陷。如CN110330457 A报道了一个在生理条件下对HClO具有高选择性和高灵敏度的荧光探针Naph-HClO，探针在550 nm处具有较强荧光，当加入HClO后，荧光逐渐淬灭。类似的，CN 110256388A报道了一个工艺步骤简单，在DMSO/HEPES体系中能够选择性识别HClO的苯并吡喃腈类荧光探针，该探针在560 nm处具有较强荧光，当加入HClO后，荧光逐渐淬灭。这种“Turn-Off”的荧光变化容易受到环境影响，检测误差较大。CN 110016009 A则报道了一个具有“Turn-On”荧光特征的荧光探针，可用于HClO的高灵敏度和高特异性检测，然而该探针的最大发射波长为518 nm，导致探针的组织穿透能力弱、伤害性强，且容易受到生物体内背景荧光的干扰，灵敏度和准确度较差。可见，开发一个具有“Turn-On”荧光特性，且具有长波长发射的荧光分子探针，以实现环境和生物体内HClO的高灵敏度、高特异性检测，具有非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型苯并吡喃腈类荧光检测试剂，可用于水溶液和生物体系中HClO的检测，实现体外诊断。

为了实现上述目的，本发明提供了一种荧光分子探针，具有式I结构：

式I

本发明还提供了一种新型苯并吡喃腈类荧光检测试剂的构建，包括以下步骤：

1）将DCM和4-叠氮基苯甲醛溶于甲苯，再向反应体系中加入乙酸和哌啶。将反应体系在氩气保护下回流至反应结束。减压浓缩并柱层析纯化，得化合物1；

2）在氩气保护下，将化合物1，三氯甲基碳酸酯溶解于无水甲苯中，并逐滴滴加DIEA。将反应体系置于氩气保护下回流至反应结束。冲洗氩气后，滴加水合肼的CH₂Cl₂ / THF溶液，将混合物在室温搅拌过夜至反应结束，减压浓缩并柱层析纯化，得化合物2；

3）将化合物2和吡啶溶解在乙腈溶液中，逐滴滴入溶有对甲苯磺酰氯的乙腈溶液。将反应体系置于N₂保护下回流过夜至反应完成，减压浓缩并用乙酸乙酯溶液萃取，合并有机层，干燥后柱层析纯化，得目标分子探针。

上述目标分子探针的制备反应式如下：