[发明专利]一种检测泛酰巯基乙胺酶活性的化学发光探针、制备方法及其生物应用

说明书

本发明公开了一种检测泛酰巯基乙胺酶活性的化学发光探针、制备方法及其生物应用，属于生物探针技术领域。本发明的化学发光探针包括可以被泛酰巯基乙胺酶特异性水解的泛酸衍生物、丙烯酸甲酯取代的金刚烷基‑1,2‑二氧杂环丁烷类化学发光团及其可自断裂的链接基团，本申请的化学发光探针化合物5具备极高的灵敏度和检测限，具有广阔的生物应用前景。

技术领域

本发明属于生物探针领域，具体涉及一类泛酰巯基乙胺酶激活型化学发光探针及其制备方法和应用。

背景技术

泛酰巯基乙胺酶，又称血管非炎症因子(Vanin-1)，是一种通过糖基磷脂酰肌醇(GPI)附着在细胞膜上的表面分子，参与小鼠骨髓细胞的胸腺内归巢，引起了广泛关注。通过体内和体外实验验证被鉴定为具有将D-泛-酰巯基乙胺水解成D-泛酸(维生素B5)和半胱胺的能力。泛酰巯基乙胺酶在泛酸循环起到重要作用。泛酸作为辅酶A的重要成分广泛存在于各种食物中，辅酶A是细胞营养物质转化的必要辅助因子。更重要的是，泛酰巯基乙胺酶严格调节体内半胱胺的产生。半胱胺作为一种重要的抗氧化剂，可以保护身体免受ROS攻击。半胱胺可以通过抑制合成谷胱甘肽(GSH)所需的酶γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)的活性来减少细胞内GSH的储存。同时，它还抑制抗氧化酶的表达。并增加ROS的水平。在复杂的生物环境中，这两个看似矛盾的角色让泛酰巯基乙胺酶更加神秘。近年来，越来越多的研究小组阐明了泛酰巯基乙胺酶表达与疟疾、糖尿病药物引起的肾损伤、炎症、肿瘤和细菌感染等疾病的密切关系。鉴于其在许多病理条件下的功能多样性和异常表达，实时检测其在生物体中的活性具有十分重要的意义。

据我们所知，泛酰巯基乙胺酶主要通过放射性同位素标记和其水解产物的分光光度法进行检测分析。这两种方法均比较麻烦，并且无法原位检测泛酰巯基乙胺酶。光学成像探头由于具有高时空分辨率、高灵敏度、低侵入性等优点，在基础研究和临床应用中发挥了重要作用，适用于生命系统的实时分析。近年来，已经报道了一些发射波长在相对生物透明区域的近红外荧光探针，这些探针在实时检测泛酰巯基乙胺酶方面表现出显着优势。然而，仍然无法避免强光衰减和生物组织自发荧光。因此，迫切需要开发具有高分辨率的荧光探针和易于操作的新方法。

发明内容

为了克服泛酰巯基乙胺酶检测过程中荧光探针和生物发光探针的诸多缺点和不便，本发明提供了一类泛酰巯基乙胺酶激活型化学发光探针及其制备方法和应用，所述化学发光探针包括可以被泛酰巯基乙胺酶特异性水解的泛酸衍生物、丙烯酸甲酯取代的金刚烷基-1,2-二氧杂环丁烷类化学发光团及其可自断裂的链接基团，本申请的化学发光探针具备极高的灵敏度和检测限，具有广阔的生物应用前景。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一类泛酰巯基乙胺酶激活型化学发光探针，包括可被泛酰巯基乙胺酶特异性水解的氨基酸底物泛酸、金刚烷基-1，2-二氧杂环丁烷类的化学发光团及其可自断裂的链接基团L，结构通式如下：

其中：L选自L₁、L₂和L₃，L₁、L₂和L₃的结构如下所示：

本发明另一方面提供上述的泛酰巯基乙胺酶激活型化学发光探针的制备方法，化合物1和化合物2-1或化合物2-2反应得到化合物3，经过单线态氧氧化得到化合物4，化合物4通过脱保护得到化学发光探针化合物5，合成路线如下：

基于上述技术方案，进一步地，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)中间体化合物3的合成