[发明专利]一种比率型双光子甲醛荧光探针及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种比率型双光子甲醛荧光探针及其制备方法和用途，其中比率型双光子甲醛荧光探针的结构如下：本发明荧光探针分子在甲醛与其他醛类、氨基酸等分子共存的体系中，对甲醛表现出较高的的选择性和灵敏性。细胞毒性测试表明本发明荧光探针分子对细胞几乎没有毒性作用，双光子荧光显微成像实验表明本发明荧光探针分子对MCF‑7细胞的细胞渗透性良好，适用于细胞内检测甲醛分子的存在。

一、技术领域

本发明涉及一种双光子荧光探针，具体地说是一种比率型双光子甲醛荧光探针及其制备 方法和用途。

二、背景技术

作为一种活性羰基类物质(RCS)，甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，会对人 的皮肤、呼吸道及内脏造成损害，麻醉人的中枢神经，可引起肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等。 世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变，是潜 在的强致突变物。高水平的甲醛可能会导致许多疾病，包括心脏类疾病，阿尔茨海默氏病和 癌症。因此，它在生物环境中监测甲醛具有重要意义。如何检测他们是非常重要的，然而定 性地在细胞中检测甲醛分子还是很少，因此在体内外检测甲醛分子已经引起了很多科学家们 的兴趣。

荧光探针作为一种检测工具有选择性好，灵敏度高，方便快捷，廉价易得等等很多的优 点，在痕量检测中展现了优越的性能。在一定体系内，当一种物质或体系中某一物质性质发 生变化时，荧光信号能相应地发生改变，从而实现了定性定量地检测出检测对象的变化。

比率型荧光探针具有双波长发射(或激发)的特征，该波长比率值的变化独立于探针浓度 和光源强度，其中最突出的特征在于其光谱形状及比率的变化值与检测客体的浓度一一对应， 从而为定量检测客体分子提供依据。目前，大部分检测甲醛的荧光探针仍为单光子的荧光探 针，然而单光子荧光探针具有不少的缺点，如：自荧光干扰很大，短激发波长导致对细胞的 光毒性大，容易发生荧光自淬灭等等。双光子荧光探针具有很多单光子荧光探针所不具有的 优点，如：细胞光毒性小，时间空间分辨率高，组织渗透深度大，降低生物组织吸收系数及 降低组织自发荧光干扰等优点。因而比率型双光子荧光探针已经作为科学家们研究的一个重 要课题。

喹啉作为一种经典的荧光团，不仅具有良好的荧光光谱性质和水溶性，而且细胞毒性低。 以喹啉作为荧光团的单光子荧光探针已经被很多文献所报道，但是作为双光子荧光探针的文 献报道还很少。检测甲醛的双光子荧光探针的报道就更加稀少。

三、发明内容

本发明旨在提供一种比率型双光子甲醛荧光探针及其制备方法和用途，所要解决的技术 问题是通过分子设计遴选出一种合适的荧光探针结构，以实现双光子成像定性检测细胞中的 甲醛，具有选择性专一、灵敏度高、检测浓度低的优点，细胞毒性测试表明本发明对细胞几 乎没有毒性作用。

本发明比率型双光子甲醛荧光探针，简称荧光探针或荧光探针分子(MQAP)，是以喹啉 为母体，其结构式如下：

本发明比率型双光子甲醛荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

将288.09mg(1mmol)化合物MQ、677.38mg(10mmol)25wt％的氨水溶于甲醇中，0℃下搅拌反应30min，升温至室温后再加入202mg丙烯基硼酸邻二叔醇酯，30℃下搅拌反应24h； 反应结束后将反应液旋蒸除去溶剂得粗产物，通过柱层析200-300目硅胶，洗脱液为二氯甲 烷和甲醇按体积比10:1混合，得到目标产物MQAP 148.12mg，产率45％；

所述化合物MQ的结构式为：

本发明比率型双光子甲醛荧光探针MQAP的合成过程如下：

本发明比率型双光子甲醛荧光探针，在定性检测细胞中甲醛时作为检测试剂应用。