[发明专利]一种检测内源性H2

说明书

本发明属于生物化学领域，具体公开了一种检测内源性H₂O₂和H₂S共存及交替存在的荧光探针及其制备方法和应用，所述有机荧光探针具有式Ⅰ所示结构。本发明中所提供的有机荧光探针具有非常优良的近红外荧光性能，能够在H₂O₂和H₂S同时存在时开启近红外荧光发射，并且在接下来的H₂O₂和H₂S交替存在时顺序关闭和开启荧光发射，首次实现了内源性H₂O₂和H₂S共存和交替存在的荧光可视化，在生物化学及医学领域的荧光成像中有着及其可观的应用前景。本发明提供的荧光探针合成方法简单，成本相对低廉。

技术领域

本发明属于生物化学领域，涉及一种荧光探针和其合成及应用，可用于检测内源性H₂O₂和H₂S共存及交替存在，具体地说，涉及有机荧光探针的合成方法和细胞成像应用。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)和硫化氢(H₂S)在哺乳动物复杂的氧化还原调节中发挥调节作用。作为研究较多的活性氧，H₂O₂由NADP/H氧化酶、黄嘌呤氧化酶和胺氧化酶等内源性合成。同时，H₂S通过胱硫醚-γ-裂解酶、胱硫醚-β-合酶和3-巯基丙酮酸硫转移酶从L-半胱氨酸生成。H₂O₂和H₂S的不同信号通路已被分别确定。有文献表明，H₂O₂和H₂S在生理条件下的反应很慢，因此它们在氧化还原生物学中的相互作用被认为是间接的。然而，人们对H₂O₂和H₂S之间的潜在作用机制的认识仍然非常不完整。

到目前为止，人们已经构建了各种特异性针对H₂O₂或H₂S的荧光探针，然而这些荧光探针无法阐明H₂O₂和H₂S在生物体内的相互作用，因为它们仅对一种特定的分析物有响应性。作为一种替代策略，多年来人们已经开发了几种具有双刺激响应位点的单分子探针。与单刺激响应探针相比，这些双刺激响应探针减少了信号串扰并大大提高了空间分辨率。然而，与特定生物标志物的反应导致这些双刺激响应探针对进一步的刺激失去活性，从而使它们无法对H₂O₂和H₂S的动态和交替存在做出响应。已经存在的几种动态可逆探针能够监测H₂O₂和硫醇的交替存在。然而，这些动态可逆探针是由一种分析物激活循环过程的，这使它们无法可视化H₂O₂和H₂S的共存。由于H₂O₂和H₂S在某些生物事件中发挥协同作用，因此开发能够阐明H₂O₂和H₂S之间相互作用的新型荧光探针具有重要意义。

基于此背景下，本发明设计合成了一种对H₂O₂和H₂S具有优异响应性能的有机荧光探针，该探针能够在H₂O₂和H₂S共存时开启荧光发射，并在接下来的H₂O₂和H₂S交替存在时顺序关闭和开启荧光，并成功地将其应用于细胞内源性H₂O₂和H₂S共存和交替存在的荧光可视化。

发明内容