[发明专利]一种基于花菁的有机化合物及其应用

说明书

本发明涉及检测超氧阴离子自由基(O₂^·‑)的近红外荧光探针，具体地说一种基于花菁的有机化合物及其应用。化合物如结构式Ⅰ所示，以所述化合物作为O₂^·‑‑的荧光探针。本发明O₂^·‑荧光探针的这类化合物，在O₂^·‑存在下对应的荧光波长发生明显位移，可用于O₂^·‑的检测，并可大大降低外部检测条件的干扰，提高检测精度。此发明O₂^·‑荧光探针的这类化合物，在O₂^·‑存在时，紫外吸收亦发生明显变化，可同时用紫外分光光度计及肉眼进行检测。这类化合物作为荧光探针可用于细胞内外O₂^·‑水平的检测，这对深入研究O₂^·‑在生物体内的产生、输送及累积等过程的动力学机理，尤其是研究O₂^·‑在线粒体中的生理作用具有重要的生物医学意义。

技术领域

本发明涉及检测超氧阴离子自由基(O₂^·-)的近红外荧光探针，具体地说一种基于花菁的有机化合物及其应用。

背景技术

超氧阴离子自由基(O₂^·-)是细胞中一种重要活性氧自由基，主要产生在线粒体。O₂^·-是一种涉及多种生理和病理过程(包括先天免疫和代谢稳态)的重要细胞信号分子。生物体内O₂^·-的含量变化及代谢失调均会导致一些疾病的发生。异常生成O₂^·-可能导致生物分子的氧化损伤。它的二次产物，如过氧化氢，羟基自由基，过氧化亚硝酰根离子和次氯酸酸也参与信号转导和多种病理过程，包括肺部动脉高血压，心肌病，动脉粥样硬化，缺血再灌注损伤，糖尿病，类风湿关节炎，自闭症，阿尔茨海默病，帕金森病，肌萎缩性侧索硬化和癌症。通过测定生物体内O₂^·-的含量,可实现对某些代谢疾病的诊断。因此,实现快速、灵敏的检测O₂^·-具有十分重要的意义。

目前，用于检测O₂^·-的方法包括:电子顺磁共振法，高效液相色谱法、化学发光法、荧光分析法以及电化学方法等。在上述方法中，荧光法相比较而言更加具有吸引力，不仅简单易行，便于操作，具有高灵敏度、高选择性的特点，而且可以实现活细胞内O₂^·-的“原位可视化”检测，从而对其在生命体内进行“实时在线”观测。Dan Yang等公开了一类用以检测O₂^·-的荧光探针(D.Yang et.al,J.Am.Chem.Soc.,2015,137,6837-43129)，与O₂^·-作用后荧光增强从而检测O₂^·-的存在。但是这类荧光探针对O₂^·-响应慢，检出限高，不能用于快速地检测O₂^·-。而且此探针的激发发射波长位于紫外区，不能有效避免生物自体荧光的干扰，同时紫外光对生物体光漂白作用很大，易于损伤生物样品。为达到充分穿透到组织内部和避免细胞自发荧光干扰目的，大大降低外部环境的干扰，实现定量检测，仍然需要开发具有较长激发发射波长的可操作性荧光探针。因此，开发具有良好选择性，可在近红外区进行检测生物体系中O₂^·-的荧光探针具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于花菁的有机化合物及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：