[发明专利]高灵敏度高选择性实时响应次氯酸的荧光探针及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及2-苯并噻唑啉苯酚类化合物作为次氯酸荧光探针，其可在生理水平条件下对次氯酸进行实时高灵敏高选择性识别应用，或者其可测定生物样品和水中次氯酸/次氯酸根的浓度。

背景技术

次氯酸(HClO)或次氯酸根(ClO^-)是活性氧簇中极其重要的一种，它从在生物体内抵抗病原体入侵到我们日常生活中的饮用水消毒中都起着关键的作用。在生物体内，当病原体入侵时，吞噬体中髓过氧化物酶(MPO)催化过氧化氢和氯离子产生次氯酸根来消灭病原体维持生物体的正常运行。此外，次氯酸根还能调节蛋白质、DNA和RNS等各种生物分子的化学变化。在我们日常生活中，次氯酸根由于其强氧化性被广泛用作消毒剂和漂白剂，比如供应水的消毒、游泳池的消毒等，因此，次氯酸根充斥于我们生活的环境中。

然而，无论是体内的ClO^-过量产生还是从体外过量摄取ClO^-都是对人体健康的重大威胁：由于ClO^-高反应活性及无针对性，当体内过量的ClO^-产生时它会像摧毁病原体微生物那样进攻宿主细胞，造成宿主组织的损害，引起相关联的一系列疾病，例如肾疾、动脉硬化、炎症甚至癌症。另外，当环境中ClO^-及其生成物被人体摄入后，也会带来一系列的不良反应。例如，用氯消毒后的水中或其它环境中残留生成的氯酸盐及亚氯酸盐会引起胃部不适等，更严重的是，存在产生剧毒的有机消毒副产物(DBPS)比如三氯甲烷和氯乙酸的潜在威胁。因此，无论是在活细胞或是环境中，我们都需要发展一种能够快速检测ClO^-的简单高效手段。

到目前为止，在滴定法、比色法、电化学检测法、色谱法和荧光探针法等众多ClO^-检测方法中，荧光探针法因具有操作简单、高灵敏度和能够实现实时原位成像分析等优点而成为研究人员关注的焦点。然而不幸的是，目前报道的荧光探针仍存在众多缺陷，如灵敏度低、选择性差、响应速度慢以及合成复杂等。为了进一步揭示ClO^-的生理功能及致病机理，发展高灵敏度、高选择性、合成简单且能够实时响应的荧光探针是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本领域急需一种高灵敏度、高选择性且制备简单的实时响应次氯酸的荧光探针，从而能够有效检测特别是能够在生理水平条件下检测次氯酸。为此，本发明合成了一类新颖的次氯酸荧光探针，其合成简单、稳定性好、和/或灵敏度高、和/或选择性高，和/或能够快速识别次氯酸。本发明的探针可在生理水平条件下进行次氯酸的测定。

具体而言，本发明提供了一种次氯酸荧光探针，其为2-苯并噻唑啉苯酚类化合物，其结构如下：

优选地，本发明的荧光探针是：

在本发明的次氯酸荧光探针的制备方法中，反应温度是60～140℃；反应时间是1h～24h；反应溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙腈、甲苯和二甲苯等有机试剂中的一种或两种；邻氨基苯硫酚类化合物与水杨醛类化合物的摩尔比为1：1至1：5，优选为1：2。

本发明还提供了用于检测样本(例如血液样本)中次氯酸浓度的检测制剂或试剂盒，其包含本发明的探针。优选地，本发明的检测制剂或试剂盒还包含产品的使用说明书。还优选地，本发明的试剂盒还包含用于测定样本中次氯酸浓度的缓冲剂。

本发明还提供了检测样本(例如血液样本)中次氯酸浓度的方法，其包括本发明的探针与待测样本接触的步骤。

本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本(例如血液样本)中次氯酸浓度的制剂中的用途。

本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本(例如血液样本)中次氯酸浓度的试剂盒中的用途。

本发明的荧光探针可与次氯酸进行瞬时反应，其结果导致了溶液荧光光谱的显著增强变化，从而能够实现对次氯酸的实时定性与定量检测。

具体而言，本发明的次氯酸荧光探针分别与过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、氢氧自由基、过氧化叔丁醇自由基和过氧化亚硝酸钠等活性氧族化合物作用均不能导致荧光光谱的明显改变，从而实现了对次氯酸的选择性识别，进而可任选地用于排除过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、氢氧自由基、过氧化叔丁醇自由基和过氧化亚硝酸钠等这些活性氧族化合物的存在对次氯酸的定性与定量测定的干扰。

本发明的次氯酸荧光探针的水溶性较好，从而可有利于生理水平条件下对次氯酸的检测。

可选择地，本发明的次氯酸荧光探针的稳定性好，进而能够长期保存使用。