[发明专利]一种对硫化氢快速响应的荧光探针及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于合成与技术领域，具体涉及一种对硫化氢快速响应的荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

硫化氢气体作为一种毒性分子已被熟知，但近来研究发现其可作为抗氧化、缺血再灌注损伤、抗菌消炎、细胞凋亡等生命活动的信号分子，因此发展一种快速、准确的硫化氢的传感器极为重要。尽管现在已经有多种硫化氢的检测手段，但是大多基于电化学、气相色谱等原理，不能快速、原位、可视化的检测硫化氢。

荧光成像技术已经发展成为动态监控活细胞及活体中生物分子事件的最重要手段。新型荧光成像传感器的发展极大地促进了细胞生物学以及医学诊断成像等的进步。但大多染料都容易被光漂白，不能进行长时间多次扫描成像，因此在长期观察细胞生命活动时，荧光染料探针的抗光漂白性极为重要。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中的存在的技术问题，提供一种对硫化氢快速响应的荧光探针及其制备方法与应用。该荧光探针是一种抗光漂白性好、聚集诱导发光的荧光探针(TPE-NP)，它对硫化氢极其敏感，随硫化氢浓度增加，荧光发射及吸收强度增大。将其成功应用于活细胞及线虫活体染色，不用洗出探针孵育液，便可直接进行共聚焦成像，基本无背景荧光，效果良好。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种对硫化氢快速响应的荧光探针，所述荧光探针的结构式为：

上述荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

羟基四苯乙烯与2,4-二硝基溴苯反应，生成所述荧光探针，命名为TPE-NP。

优选的，羟基四苯乙烯和2,4-二硝基溴苯的物质的量之比为1:2-1:4。

优选的，所述反应使用的催化剂为活化的碳酸钾。活化的碳酸钾的催化活性高，可以大大提高反应的速率。

进一步优选的，所述碳酸钾的活化方法为在140-180℃烘干4-5小时，研磨，过200目筛，取细粉于100-120℃烘干1-3小时。

优选的，所述反应是在惰性气体保护下进行的。保护反应过程中2,4-二硝基溴苯的稳定性，防止2,4-二硝基溴苯被氧化。

优选的，所述反应的温度为85-95℃，反应时间为4-5h。

优选的，将所述反应得到的反应液倒入冰水混合物中，有利于产物快速析出，对析出产物进行萃取、干燥、分离，得到纯净的产物。

优选的，所述萃取的萃取剂为乙酸乙酯。乙酸乙酯对产物的溶解性好，且易与冰水混合物分层，可以较好地将产物进行萃取。

优选的，所述干燥的干燥剂为无水硫酸镁。

优选的，所述分离为过柱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶液。

进一步优选的，所述石油醚和二氯甲烷的体积之比为5:1。该配比的洗脱剂的极性与产物的极性最接近，可以经产物与反应液中的各种物质均分离彻底，保证了产物的纯度。

所述荧光探针的在作为硫化氢气体的荧光探针中的应用。

所述荧光探针在动态监控活细胞及活体中的应用。

一种对活细胞或活体进行孵育染色的染色溶液，至少包括缓冲溶液和溶解在缓冲溶液中的上述荧光探针。

优选的，所述荧光探针动态监控活细胞及活体的方法，包括如下步骤：

1)将所述荧光探针溶解在生理盐水或水溶性有机溶剂中，然后加入缓冲溶液；或直接将所述荧光探针溶解在缓冲液中，得到染色溶液；

2)将培养好的细胞或活体放于所述染色溶液中进行孵育，孵育设定时间后，直接进行激光共聚成像。

孵育一定的时间后无须去除孵育液，基本无背景荧光，可直接进行激光共聚焦成像，节省了操作步骤。

优选的，步骤1)中，所述染色溶液的pH值为7.0-7.8。

本发明的荧光探针的合成方程式，如下所示：

本发明的有益效果是：

1、本发明的探针分子具有较大的斯托克斯位移，有效地较低了自吸收，提高了成像准确度。并且对硫化氢超级敏感，在硫氢化钠的浓度由0升至探针浓度的10当量过程中，荧光增强40倍。具有较高的摩尔消光系数(除水外，都大于60000M^-1·CM^-1)。

2、本发明的探针分子对活细胞和线虫的染色效果良好，染色时间较短(15min)，染色效率较高。活细胞和线虫染色完成后无须进行以往其它探针必经的洗涤过程，直接进行共聚焦成像即可，大大简便了成像操作过程。