[发明专利]一种锌铝离子识别荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种锌铝离子识别荧光探针及其制备方法和应用，荧光探针分子内含有席夫碱结构及三个苄基集团。本发明提供的锌铝离子荧光探针具有双机制、双响应、高灵敏度性和高特异性、不受其他金属离子影响、易被细胞摄取、细胞毒性低等特点。将该探针应用于前列腺癌患者的外周血，可以对血清中的锌含量进行定量检测，为疑似前列腺癌患者的诊断提供宝贵信息。将其与前列腺癌血清PSA检测结合，可以有效提升前列腺癌的诊断准确性，避免血清PSA处于灰度区间内的患者的穿刺诊断需要，进而避免过度诊断和过度治疗的发生。

技术领域

本发明涉及荧光探针技术领域，尤其涉及一种锌铝离子识别荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

前列腺癌是男性患病率最高的癌症，且近些年来发病率存在明显的年轻化趋势。在正常的前列腺中，腺体细胞结构完整，腺体功能正常，血清中的PSA水平一般低于1ng/mL。但是当前列腺发生癌变后，前列腺细胞和组织的形态和结构被破坏，导致细胞表面的抗原泄露进入血清中，血清PSA水平升高。因此一般前列腺癌患者相较于正常患者具有更高的血清PSA含量。尽管血清PSA含量被认为是前列腺癌的重要诊断生物标志，但由于在一些良性前列腺病变(如前列腺增生、局部炎症、感染等)过程中，也伴随着血清PSA水平的升高，因此血清PSA检测对前列腺癌诊断缺乏确定性和特异性，其临床应用受到了限制。

前列腺发生癌变后，腺体内及血清中锌的含量明显降低，而在非癌性病变中，则未观察到血清锌含量的明显变化。血清中锌水平的检测，可以作为血清PSA含量评估的互补和参照，用于实现前列腺癌的精准诊断。对于游离锌的检测目前存在多种方式，其中电感耦合等离体子质谱(ICP-MS)是最常见的方式。但是该检测方式受限于仪器和检测价格昂贵，在推广和应用于临床过程中存在困难。荧光探针由于其价格低廉，操作简单及可视化检测等多种优点，在医学诊断和检测等过程中越来越受到瞩目。

目前也存在多种锌响应的荧光探针，此类探针大多具有一个可与锌特异性识别配位的2-甲吡啶氨基基团。首先在荧光分子中通过安装该基团，借由该基团和荧光分子之间的光诱导电子转移效应(PET)猝灭荧光分子自身荧光，当识别基团特异性的和游离的锌离子配位后，PET效应被阻断，荧光恢复。通过恢复荧光的荧光强度即可对锌离子进行定量检测。但是，此类探针大多具有聚集荧光猝灭(ACQ)效应，即在固态和聚集状态下荧光发生猝灭，影响其检测结果的准确性。聚集诱导发光(AIE)荧光是一类在分散体系中不产生荧光或者荧光微弱，但在聚集状态下可产生明显荧光的分子，开发锌响应的具有AIE荧光探针，可以有效避免荧光探针在检测过程中由于浓度、分子间相互作用等原因发生聚集而导致的荧光猝灭，提高检测准确度。

发明内容

本发明的第一个目的在于，提供一种双机制、双响应的锌铝离子识别荧光探针。

本发明的第二个目的在于，提供双机制、双响应的锌铝离子识别荧光探针的制备方法。

本发明的第三个目的在于，提供双机制、双响应的锌铝离子识别荧光探针的应用。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种锌铝离子识别荧光探针(3,4,5-Tris-benzyloxy-benzoic acid(2-hydroxy-benzylidene)-hydrazide，缩写HL)，其结构式为：

为了实现上述第二个目的，本发明提供了锌铝离子识别荧光探针的制备方法，所述制备方法为：将3,4,5-三羟基苯甲酸乙酯与苄基氯在碳酸钾作为缚酸剂条件下，通过取代反应得到3,4,5-三苄氧基苯甲酸甲酯，接着3,4,5-三苄氧基苯甲酸甲酯肼解得到3,4,5-三苄氧基苯甲酰肼，3,4,5-三苄氧基苯甲酰肼和水杨醛通过缩合反应得到所述探针。

为了实现上述第三个目的，本发明提供了锌铝离子识别荧光探针在检测血清锌铝含量中的应用。