[发明专利]一种利用酰胺键断裂检测过氧化亚硝酰的荧光探针及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类用于检测过氧化亚硝酰（ONOO^-）的荧光探针，具体地说，是一类在ONOO^-存在下荧光波长发生明显变化的荧光探针。

背景技术

过氧化亚硝酰（ONOO^-）是一种具有强氧化性的短寿命活性物种，在人体内由一氧化氮和超氧负离子反应产生。ONOO^-能作用于被免疫系统识别的病菌等有害物质而使之失活，从而保护机体免受有害物质侵害，维持细胞和组织的正常功能。但是，在细菌感染等病理条件下，大量ONOO^-的产生会导致缺血再灌注损伤、风湿性关节炎、败血症、中风、多发性硬化、动脉硬化、肠炎、癌症及多种神经退行性疾病。然而，长久以来，检测手段的缺乏阻碍了人们对ONOO^-在生命体系中作用行为的研究。

荧光探针是有效检测生命体内ONOO^-的手段之一。一个具有应用前景的荧光探针应具有作用前后荧光变化明显、对目标分子响应快、选择性好、可用于实时可逆检测等优点。Tetsuo Nagano等公开了一类用以检测高反应性活性氧的荧光探针HPF及APF（结构见图1，T.Nagano et.al,J.Bio.Chem,2003,278,3170），与ONOO^-作用后荧光增强从而检测ONOO^-的存在。但是这类荧光探针同时对羟自由基、次氯酸根等活性物种响应灵敏，不能用于专一性地检测ONOO^-。Dan Yang等公开了一种检测ONOO^-的荧光探针HKGreen-1（结构见图1，Dan Yang et.al,J.Am.Chem.Soc,2006,128,6004）,次氯酸根不干扰ONOO^-的检测，但羟自由基对ONOO^-检测的干扰很大。最近，Dan Yang等公开了一种检测ONOO^-的荧光探针HKGreen-2（结构见图1，Dan Yang et.al,Org.Lett.,2009,11,1887），该探针仍然对羟自由基有较强响应。上述探针都是荧光增强型探针，没有波长的变化，无法实现定量检测。双波长变化的比率型探针由于可以建立内标，可大大降低外部环境的干扰，实现定量检测。因此，开发具有良好选择性，可进行比率检测生物体系中ONOO^-的荧光探针具有重要意义。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种可用于选择性检测细胞内ONOO^-的荧光探针，此探针可以选择性地与ONOO^-作用，作用后荧光波长发生明显改变，可实现对ONOO^-比率检测。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明分别采用BODIPY染料和萘酰亚胺染料作为荧光母体，通过引入o-苯硒（碲）苯甲酰胺结构作为与ONOO^-反应的活性中心，利用有机硒（碲）醚被氧化后能使酰胺键断裂的过程，以实现选择性地检测ONOO^-；同时利用酰胺键断裂前后对整个化合物荧光性质的影响调变探针分子的荧光性质。

所述的荧光探针的通式为：

通式Ⅰ

通式Ⅰ中，

R₁、R₂为H、C_1-20的烷基、羟基、烷氧基、氰基、烷基仲胺基、硝基、卤素或磺酸基；

R₃为C_1-10烷基、苯基或苄基；

X为Se或Te；

Y与R₃NH-中的N以C-N键相连构成荧光染料F，并且R₃NH-中H被o-(R₁PhX)-R₂PhC=O取代，即通式I中除Y-N-R₃部分；F为在酰胺基和氨基两种状态下，其荧光波长发生明显位移的荧光染料，Y为荧光染料F结构中除去R₃NH-的部分。所述荧光染料F为含R₃NH-的多甲川菁染料、含R₃NH-的罗丹名类染料、含R₃NH-的BODIPY类染料、含R₃NH-的萘酰亚胺类染料或含R₃NH-的香豆素类染料等。

当F分别为BODIPY类染料和萘酰亚胺类染料时，所述荧光探针的通式为：