[发明专利]一种二氧化硫衍生物荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种快速、高选择性检测二氧化硫衍生物的荧光探针，其结构式如式(I)，该探针合成快速简单，并且产率较高；本发明探针实现了水溶液和活细胞水平中二氧化硫衍生物的高选择性即时检测，并且能避免杂质离子的干扰；对研究二氧化硫衍生物的生理病理作用有重要意义。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针的制备技术领域，具体涉及一种二氧化硫衍生物荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

二氧化硫是空气污染气体之一，也是继一氧化碳，一氧化氮，硫化氢以后的第四种生物信号分子，溶于水极易形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐，这类亚硫酸盐能够抗氧化，抑制细菌生长，防止酶促褐变，在食品加工中常用作漂白剂，防腐剂和抗氧化剂。但是摄入高剂量的亚硫酸盐会引起人体腹泻，低血压，过敏，气喘等不良反应，甚至还与肺癌，心血管疾病和神经系统疾病有关。这可能与亚硫酸根或亚硫酸氢根在体内发生亲核反应有关，但是在体内具体的生理作用还不甚清楚，因此，发明一种方便检测生理环境中二氧化硫衍生物含量的方法具有重要的现实意义。

目前外源性检测二氧化硫衍生物的方法有很多，包括化学电位法，氧化还原滴定法，荧光分析法。在这些检测方法中，荧光探针方法以其简便性、高时空分辨能力、高选择性、高灵敏度、低检出限、适用于实时检测的特点受到广泛关注。因此近年来二氧化硫衍生物光学探针发展迅速，此类荧光探针包括酰丙酮酸酯的加成、醛基加成、其他双键的麦克尔加成、C＝N键异构化，但此类化合物的探针选择性差，易受生物体内其它亲和物质影响，成了阻碍二氧化硫衍生物检测发展的关键问题。因此发展一种简便、快速的高选择性二氧化硫衍生物含量检测方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能高选择性快速检测二氧化硫衍生物的增强型荧光探针，简称探针Probe-SO₂；并进一步提供了该探针的制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种荧光探针，其结构式如下式(I)：

本发明还要求保护所述荧光探针的合成方法，其合成路线如下：

优选的，所述荧光探针的合成方法，具体步骤如下：

(1)化合物1的制备：将原料4-(二乙氨基)水杨醛和3-溴丙炔混合后，用DMF溶解，随后加入K₂CO₃，然后在室温搅拌条件下反应10小时；反应完成后将反应液用饱和食盐水洗涤，再用二氯甲烷萃取，用旋转蒸发仪蒸干，之后用层析硅胶柱分离提纯得化合物1；

(2)化合物2的制备：将步骤(1)制备的化合物1和对氨基苯乙酮混合后，用DMF溶解，然后加入催化剂氯化亚铜，在氮气保护下搅拌条件反应10小时，反应完成后将反应液用饱和食盐水洗涤，再用二氯甲烷萃取，用旋转蒸发仪蒸干，之后用层析硅胶柱分离提纯得化合物2；

(3)荧光探针Probe-SO₂的合成：将DMF加入圆底烧瓶中，并将其置于在冰水浴中，然后将三氯氧磷在氮气保护下逐滴加入DMF中，制得维斯迈尔试剂，之后将步骤(2)制备的化合物2用DMF溶解并用滴液漏斗缓慢加入维斯迈尔试剂中，在0摄氏度冰水浴30分钟后，将反应液升温至45摄氏度继续反应2小时，反应完成后将反应液用饱和食盐水洗涤，再用二氯甲烷萃取，用旋转蒸发仪蒸干，再用层析硅胶柱分离提纯得探针Probe-SO₂。

优选的，步骤(1)中4-(二乙氨基)水杨醛和3-溴丙炔混合后，用5ml DMF溶解，随后加入K₂CO₃，原料4-(二乙氨基)水杨醛、3-溴丙炔和K₂CO₃用量的质量比例是1.37:1:1.07。