[发明专利]氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种氰乙酸乙酯‑二氢喹啉酮衍生物的荧光探针及其制备方法和应用，在水溶液中检测亚硫酸氢根荧光探针，其中所述氰乙酸乙酯‑二氢喹啉酮衍生物的化学结构式如下：；制备方法为：将N‑乙基吗啉二氢喹啉酮‑3‑甲醛和氰乙酸乙酯溶解于有机溶剂中所得溶液滴加冰醋酸作催化剂，然后在常温下搅拌反应；所得溶液减压抽滤，所得固体残渣用乙醇清洗，再用乙醇重结晶，得到氰乙酸乙酯‑二氢喹啉酮衍生物荧光探针。本发明的氰乙酸乙酯‑二氢喹啉酮衍生物荧光探针在近乎纯水相生理条件下能选择性的与亚硫酸氢根作用，溶液绿色荧光变为蓝色荧光，特别是作为荧光探针在细胞溶酶体内亚硫酸氢根的方便检测的应用。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

二氧化硫(SO₂)通常以亚硫酸氢根(HSO₃^-)的形式存在于生理环境中，可由含硫氨基酸产生，参与多种生理活动和一些生物学功能，如炎症反应和维持生物硫平衡等。SO₂衍生物，如NaHSO₃和Na₂SO₃，被广泛用作食品防腐剂或抗氧化剂。过量的SO₂很容易被人体吸入，在生理条件下以HSO₃^-/SO₃^2-的形式存在，可能影响溶酶体酶的数量和活性，从而导致癌症、神经系统疾病和心血管疾病。因此，监测活细胞溶酶体中亚硫酸氢根的水平至关重要。

近年来，荧光分子探针技术由于具有灵敏度高、操作简单、成本低和实时无损等特点，已经成为检测重要金属离子，阴离子和小分子的重要手段。但现有绝大多数亚硫酸氢根荧光探针需要大量有机助溶剂(10％)，限制了其进一步实际应用。此外，比率荧光探针能够消除环境因素的干扰，达到精确检测的目的。而当今对溶酶体靶向定位的比率型亚硫酸氢根荧光探针的报道并不多。

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，本发明考虑到二氢喹啉酮衍生物的光化学和光物理特性，以二氢喹啉酮-氰乙酸乙酯为骨架，并引进吗啉环作为溶酶体的定位基团，合成了一种高灵敏度、高选择性的亚硫酸氢根荧光探针。本发明的主要目的在于提供一种可用于近纯水体系和细胞溶酶体内针对亚硫酸氢根的灵敏度高、选择性好的氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针；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：一种氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针，所述氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物具有如下结构式：

本发明还提供了一种氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针的制备方法，具体制备方法如下：

S1：将N-乙基吗啉二氢喹啉酮-3-甲醛和氰乙酸乙酯首先用有机溶剂溶解；

S2：将S1所得溶液滴加冰醋酸作催化剂，在常温下搅拌反应；

S3：将S2所得溶液减压抽滤，所得固体残渣用乙醇清洗，再用乙醇重结晶，得到所述氰乙酸乙酯-二氢喹啉酮衍生物荧光探针。

更进一步地，所述有机溶剂为吡啶。

更进一步地，步骤S2中所述常温搅拌反应的时间为24h。

更进一步地，步骤S2中，N-乙基吗啉二氢喹啉酮-3-甲醛和冰醋酸的摩尔比为1:0.02。

更进一步地，步骤S1中加入的N-乙基吗啉二氢喹啉酮-3-甲醛和氰乙酸乙酯的摩尔比为1:1.1。