[发明专利]一种Cys双光子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种检测Cys的双光子荧光探针，化学名称为7‑（二乙基氨基）‑2‑氧代‑2H‑色烯‑3‑基丙烯酸酯，其结构式为：。本发明提供的探针，背景干扰小、散射干扰小、灵敏度和选择性高，能够避免光漂白和光致毒现象；可穿透组织进行深层成像，在生物分子检测领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种检测细胞内Cys（半胱氨酸）的双光子荧光探针及其应用，属于生物硫醇荧光探针领域。

背景技术

细胞内硫醇如半胱氨酸（Cys），高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）是在生理上起重要作用基质，包括氧化还原稳态和细胞生长。Cys的缺乏会导致许多综合征，例如头发脱色、嗜睡、肝损伤、肌肉酸痛、皮肤损伤和无力。因此，开发在生物样品中识别和检测硫醇生物分子是具有前景和意义的。

尽管生物硫醇与很多疾病息息相关，但是现在医学工作者对Cys在体内的代谢机理和致病机制仍不是很清楚。这主要是现阶段缺乏能够在复杂的生理环境中简单、快捷的监测Cys的方法。现在常用的检测硫醇的方法有液相色谱、质谱、电化学方法、毛细管电泳和比色测定。这些方法大多需要复杂昂贵的仪器和艰难的预处理程序，比如分离和纯化。 此外，由于它们在样品制备过程中操作繁琐的局限性，它们中很少适用于细胞内检测体内研究。因此使用这些方法，不能实现在生物样品中实时监测Cys浓度变化这一生理过程。因此，发展一种简单快捷的测试活生物样品中的Cys含量的方法尤为重要。荧光探针具有操作简单，拥有高灵敏度和选择性，抗干扰能力强等优点，加上本身的毒性很低，因此具有在或生物样品中实时监测Cys浓度动态变化的潜在应用价值。

现阶段，所报道的Cys荧光探针并不是很多，尤其是缺乏能够进行深层次穿透的双光子Cys荧光探针。因此，现阶段，开发一些背景干扰小、散射干扰小、灵敏度和选择性更高，能够避免光漂白和光致毒现象产生的双光子Cys荧光探针尤为重要。

发明内容

针对现有技术中缺乏深层次穿透的双光子Cys荧光探针的问题，本发明提供一种背景干扰小、散射干扰小、灵敏度和选择性高，能够避免光漂白和光致毒现象的双光子Cys荧光探针。

本发明的另一目的是提供一种简便地合成上述区分荧光探针的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测Cys的双光子荧光探针，化学名称为7-（二乙基氨基）-2-氧代-2H-色烯-3-基丙烯酸酯，简称Co-Cys，其结构式如式（I）所示：

式（I）。

一种上述荧光探针的合成方法，包括以下步骤：

（1）7-二乙胺基-4-羟基香豆素（1）在HCl溶液中加热反应，合成7-二乙氨基-3-羟基香豆素（2）；

（2）将7-二乙氨基-3-羟基香豆素（2）与丙烯酰氯（3）在二氯甲烷中搅拌反应得终产物，即7-（二乙基氨基）-2-氧代-2H-色烯-3-基丙烯酸酯。

7-二乙胺基-4-羟基香豆素与HCl的摩尔比为1:30。

所述HCl溶液为浓度为1-1.5mol/L。

步骤（1）中，反应温度为100℃；反应时间为3-4h。

7-二乙氨基-3-羟基香豆素与丙烯酰氯的摩尔比为1:2。

步骤（2）中，反应温度为25℃，反应时间为12h。

步骤（2）中还包括对产物分离提纯的步骤：反应液减压蒸出溶剂，干燥后的固体过硅胶柱层析，淋洗剂为二氯甲烷/石油醚（V/V=5:1）。

合成路线如下：

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