[发明专利]一种比色比率型酸碱荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种比色比率型酸碱荧光探针及其制备方法和应用。该比色比率型酸碱荧光探针具有如式1、式2或式3所示的半花菁和对羟基苯乙醛的缀合结构。本发明的比色比率型酸碱荧光探针，具有良好的水溶性，在pH为6.0～8.0范围内裸眼观察，pH小于7.0时为黄色，pH越小黄色越深，pH大于7.0时为红色，pH越大颜色越深；荧光检测试验表明，采用455nm波长激发，在pH为6.6～8.0范围内，pH值变化与荧光强度比值I_530nm/I_557nm的变化具有良好的线性关系，表明在酸碱响应下具有比色比率特性；该比色比率型酸碱荧光探针在肿瘤细胞的自噬过程检测中具有良好应用。

技术领域

本发明属于荧光探针领域，具体涉及一种比色比率型酸碱荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

荧光探针分析方法具有灵敏度高、选择性强、实时原位检测以及可视化检测等特点。由于在分析过程中对样品的无损伤性，荧光探针在生物样品分析中更具优势。目前，围绕荧光探针的生物成像特点，已有大量研究工作正在开展。其中，针对生物体内相关的生物活性小分子(活性硫、活性氮、活性氧等)、与生化过程关联的重要离子(Zn²⁺、Gu²⁺、Hg²⁺、以及H⁺/OH^-等)等检测物为靶标的新型结构荧光探针的研究工作日益活跃。

细胞内的酸碱水平一方面有利于维持其生长、分化等生化过程。另一方面，细胞内环境中酸碱水平的变化也将影响细胞的正常生长，导致其生长异化而引发系列相关疾病。因此，基于荧光探针在生物环境中检测的特点，开发能够灵敏检测细胞内活性小分子的荧光探针将具有良好应用前景。

细胞的生长、增殖过程中其细胞内液pH值随着细胞状态的改变而发生变化，如在肿瘤细胞的自噬死亡过程中，由于酸性溶酶体吞噬损伤的线粒体，会造成局部内环境pH值的变化。目前，多数的荧光探针只在酸性或碱性范围内表现出比率特性，当细胞内环境出现酸碱转换的情形时，现有的荧光探针无法应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种比色比率型酸碱荧光探针。

本发明的第二个目的在于提供上述比色比率型酸碱荧光探针的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述比色比率型酸碱荧光探针的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种比色比率型酸碱荧光探针，其具有如式1、式2或式3所示的结构，

本发明的比色比率型酸碱荧光探针，具有良好的水溶性，在pH为6.0～8.0范围内裸眼观察，pH小于7.0时为黄色，pH越小黄色越深，pH大于7.0时为红色，pH越大颜色越深；荧光检测试验表明，采用455nm波长激发，在pH为6.6～8.0范围内，pH值变化与荧光强度比值I_530nm/I_557nm的变化具有良好的线性关系，表明在酸碱响应下具有比色比率特性。

上述比色比率型酸碱荧光探针的制备方法，包括：在保护气氛下，对羟基苯乙醛和式4所示的化合物在溶剂中回流反应，即得；

本发明的比色比率型酸碱荧光探针的制备方法，工艺简单、反应条件温和、产品收率高。

对羟基苯乙醛的制备包括以下步骤：将对羟基苯乙醇和三乙胺溶于溶剂中，加入催化剂进行反应，即得。所述催化剂为三氧化硫-吡啶。

对羟基苯乙醛的制备过程中，对羟基苯乙醇与三乙胺的摩尔比为34～38：1。对羟基苯乙醇与三氧化硫-哌啶的摩尔比为1:1.8～2.2。反应是在室温下反应至少1h。反应后加入冰水，再用二氯甲烷进行萃取，有机相除水后，蒸除溶剂,剩余物用硅胶柱(石油醚：乙酸乙酯＝5:1，V:V)分离得对羟基苯乙醛。