[发明专利]用于检测乏氧水平的荧光探针、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种用于检测乏氧水平的荧光探针、其制备方法及其应用，能实现特异性响应Nasubgt;2/subgt;Ssubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;，用于检测乏氧水平的荧光探针，其结构如下所示：该探针包含氮氮双键，它可以在乏氧环境下断裂而使化合物荧光恢复。本发明引入萘二甲酰亚胺作为荧光团，具有荧光稳定且荧光量子效率高的特点。本发明所述荧光探针制备方法简便，光谱变化明显，特异性效果好，细胞毒性小，成像效果好，特异性定性检测Nasubgt;2/subgt;Ssubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;，可在乏氧条件下释放荧光团母体和抗肿瘤药物氮芥类化合物，进行乏氧成像的同时又可抑制肿瘤细胞生长，具有诊疗一体化功能，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明对Na₂S₂O₄具有特异性响应，涉及一种用于检测乏氧水平的荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

肿瘤细胞存在普遍乏氧的现象，这是因为正常细胞转化为肿瘤细胞过程中会消耗大量氧气，这一过程会导致还原应激。常规医学成像技术只有当实体瘤体积足够大时，才能检测到其存在。因此，能够提供一种在早期就能检测肿瘤细胞的技术具有重要意义。荧光成像技术可以在实体瘤的直径仅为350μm时就能进行检测，这对早期肿瘤的诊断有巨大的进展。

近年来，萘二甲酰亚胺由于具有良好的化学稳定性，较高的荧光量子产率，多个可修饰的反应位点，极好的细胞通透性和组织穿透能力等优点，已经成为一种理想的可用于生物研究的荧光团。根据前人研究，该荧光团上取代基的取代方式和性质很大程度上影响了荧光团的光物理性质，3、4位取代的萘二甲酰亚胺具有很高的活性。偶氮键对乏氧环境具有高度敏感性，可在乏氧环境下使萘二甲酰亚胺荧光团荧光再生，为乏氧荧光成像奠定基础。传统药物治疗也需要在有氧条件下完成，然而肿瘤细胞中氧含量有限，利用乏氧环境释放药物分子这一设计思路逐渐得到人们关注。其中，氮芥类药物及其衍生物可与肿瘤细胞的DNA结合交联来阻止癌细胞增殖，达到治疗目的，因此在治疗癌症方面已有多年历史。如何检测乏氧水平成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种用于检测乏氧水平的荧光探针、其制备方法及其应用，本发明荧光探针能在乏氧条件下释放荧光团母体和抗肿瘤药物氮芥类化合物，进行乏氧成像的同时又可抑制肿瘤细胞生长，具有诊疗一体化功能，具有良好的应用前景。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

本发明检测乏氧水平的荧光探针的合成路线如下：

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种用于检测乏氧水平的荧光探针，其分子结构如下：

简称G-1，对Na₂S₂O₄具有特异性响应。

一种本发明用于检测乏氧水平的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备化合物1：

在冰浴条件下，将1,8-萘二甲酸酐溶解在质量百分比浓度不低于70wt％的浓硫酸中，在滴液漏斗中装入含质量百分比浓度不低于68wt％浓硝酸的浓硫酸溶液，缓慢滴加进入1，8-萘二甲酸酐溶液中，在室温条件下搅拌反应；随后，倒入冰水，在冰醋酸中重结晶，其中化合物1的结构式如下：

(2)制备化合物2：

在单口烧瓶中加入用乙醇溶解的化合物1和质量百分比浓度不低于38wt％浓盐酸溶液，缓慢加入无水氯化亚锡，回流，反应完全后加水稀释，抽滤，其中化合物2的结构式如下：