[发明专利]一种基于噻唑的检测半胱氨酸的荧光探针及应用

说明书

本发明公开了一种检测半胱氨酸的荧光探针，属于分析化学技术领域。该探针由3‑（苯并[d]噻唑‑2‑基）‑[1,1'‑联苯]‑4‑醇和丙烯酰氯在含有三乙胺的二氯甲烷溶液中室温搅拌12小时得到。本发明的荧光探针合成简单，使用方便，对半胱氨酸具有较好的选择性、灵敏性、检测限低等优点，可应用于细胞中的半胱氨酸的检测。

技术领域

本发明提供了一种检测半胱氨酸的荧光探针，属于荧光探针技术领域。

技术背景

作为构成蛋白质的二十种氨基酸之一，含有巯基的半胱氨酸在细胞代谢过程中起着重要的生理作用。例如，半胱氨酸是细胞和组织生长的必需物质分子，半胱氨酸的缺乏与水肿、幼儿发育不良、肝脏损伤等许多疾病相关。因此，实现细胞内半胱氨酸的实时监测，并给出细胞内半胱氨酸表达与分布的信息，有着重要的生命科学与医学价值。

目前，半胱氨酸含量测定的方法有气相色谱一质谱联用法、高效液相色谱法、全自动的荧光偏振免疫测定、高效毛细管电泳法、有机小分子荧光探针检测法等。在各种方法中有机小分子荧光探针检测法由于其具有简单、便捷、成本低、快速、灵敏及其潜在的细胞内成像等特性，已被证明是一种非常有效的检测方法。目前许多的有机小分子荧光探针被开发出来，比如，专利CN 103755672 A提供了一种基于香豆素的半胱氨酸荧光探针化合物，该探针的响应时间约为60分钟，响应时间较长。因此，为了提高检测速度，我们设计合成了一种基于苯并噻唑的，可以在2分钟内实现半胱氨酸快速检测的开型荧光探针。

发明内容

本发明所述的一种检测半胱氨酸的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的化学结构式所示：

。

上述检测半胱氨酸的荧光探针以如下方法制备：

化合物Ⅰ的合成：氮气氛围、冰浴下将丙烯酰氯和化合物II加入干燥的二氯甲烷，滴加三乙胺。室温搅拌过夜，反应结束真空浓缩，柱层层析纯化得到固体化合物I

。

根据本发明，优选的，在化合物I的合成中，所述化合物Ⅱ、丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1:4:4；

根据本发明，优选的，化合物I的合成全程在氮气保护下进行。

本发明所述的荧光探针可用于水溶液中的半胱氨酸的实时检测。

进一步优选的，所述荧光探针用于在pH7.4的DMSO与PBS缓冲液混合液中的半胱氨酸的快速检测，检测限为2.18×10^-7 mol/L。

本发明所述荧光探针用于在pH7.4的DMSO与PBS缓冲液混合液中对半胱氨酸具有特异性检测的性能。本发明通过实验验证，将半胱氨酸滴入所述荧光探针在pH7.4的DMSO与PBS缓冲液混合液中，以405nm波长的光源作为激发光，溶液在486nm处发出强烈的明亮的蓝色荧光。其它种类氨基酸的加入对探针的荧光没有影响。因此，本发明的荧光探针化合物对半胱氨酸具有很高的选择性。

本发明的荧光探针化合物在pH7.4的DMSO与PBS缓冲液混合液中，半胱氨酸的浓度的与荧光强度呈现线性关系，因此，可以定量测定溶液中半胱氨酸的含量。

本发明所述的荧光探针在细胞中检测半胱氨酸的应用。

本发明所述荧光探针可以应用于细胞内半胱氨酸的检测。具体检测方法为：将10μM的化合物I加入到 Hela细胞中培养钟，之后更换培养基，再分别半胱氨酸缓冲溶液（25 μM）培养，细胞发出强烈的荧光。实验表明，化合物I对细胞内的半胱氨酸有良好的成像作用。

本发明的有益效果：