[发明专利]对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂及其合成方法和应用

说明书

本发明涉及荧光标记试剂，具体涉及一种对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂及其合成方法和应用。所述的荧光标记试剂以菲并咪唑为荧光基团，以活化的C＝C双键为反应活性基团，其化学名称是2‑(4‑(1‑甲基‑1H菲并[9,10d]咪唑‑2基)‑苯亚甲基)丙二腈。其合成方法是将菲醌、对二苯甲醛、乙酸铵和乙酸回流反应得到4‑苯并咪唑基苯甲醛，再得到4‑甲基‑苯并咪唑基苯甲醛，最后与丙二腈反应得到2‑(4‑(1‑甲基‑1H菲并[9,10d]咪唑‑2基‑苯亚甲基)丙二腈。本发明的荧光标记试剂的标记反应迅速、选择性高、检测限极低、合成方法简便，进一步推动了生物小分子在生命体中作用的探究。

技术领域

本发明涉及荧光标记试剂，具体涉及一种对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂及其合成方法和应用。

背景技术

近十年来，一些生物小分子因广泛参与生命体内氧化还原反应，调节机体内环境平衡以及潜在的应用于临床医学而备受关注。在这其中，氧化还原平衡活性氧(ROS)和还原硫物种(RSS)在调节生物过程中扮演关键角色，如细胞增殖、分化和凋亡，而其中代表性的物质当属HSO₃^-和ClO^-。虽然近年来，人们都在广泛讨论这些生物小分子的反应路径，生理功能等各种性能，但是，这些物质在生命系统中扮演的作用仍然有许多未知方面。因此，十分有必要建立一种即时的检测方法对这些生物小分子完成区分和检测。

到目前为止，高效液相色谱-质谱、电化学分析、毛细管电泳分析、以及以有机探针和纳米材料为基础的荧光、拉曼等分析法用来检测生物小分子被广泛应用。在这些分析方法中，荧光探针具有超高灵敏性，即时检测以及应用于生命有机体系等独特优势。此外，相比较开关型荧光有机探针，比率型荧光探针大大减少受到来自外界环境、仪器设备等的影响。

最重要的是，当前还没有一种比率型荧光探针可用来同时检测HSO₃^-和ClO^-，因此，本发明所提出的双响应荧光分子探针对于进一步了解HSO₃^-和ClO^-在机体内的作用机理有着深远意义。

发明内容

本发明的目的是一种标记反应迅速、对HSO₃^-和ClO^-选择性高、检测限极低、合成方法简便的对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂；本发明同时提供其合成方法和应用。

本发明所述的对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂，是以菲并咪唑为荧光基团，以活化的C＝C双键为反应活性基团，其化学名称是：2-(4-(1-甲基-1H菲并[9,10d]咪唑-2基)-苯亚甲基)丙二腈，其化学结构式是：

所述的对亚硫酸氢根和次氯酸根双响应比率型荧光标记试剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)将菲醌、对二苯甲醛加入到烧瓶中，再加入乙酸铵和乙酸，加热回流进行反应，反应结束，待溶液冷却到室温，抽滤，用乙酸洗涤得到的固体，抽滤得到的滤液加入到冰水中，搅拌得到黄色固体，将黄色固体与乙酸洗涤后的固体合并，得到中间产物4-苯并咪唑基苯甲醛；

(2)将步骤(1)得到的中间产物4-苯并咪唑基苯甲醛用无水乙腈溶解，加入碳酸钾和氢氧化钾加热回流，降至室温后，加入碘甲烷的无水乙腈溶液，升温回流反应，冷却，过滤，将滤液收集后经旋转蒸馏、纯化得到中间产物4-甲基-苯并咪唑基苯甲醛；

(3)将得到的中间产物4-甲基-苯并咪唑基苯甲醛溶于无水吡啶中，升温并搅拌，加入丙二腈反应，反应完成后，冷却，过滤，得到红色结晶物，即目标产物2-(4-(1-甲基-1H菲并[9,10d]咪唑-2基-苯亚甲基)丙二腈(MPIBA)。

其中：