[发明专利]一种高特异性检测GSH的荧光探针及应用

说明书

本发明公开了一种高特异性检测GSH的荧光探针及应用，所述荧光探针为3‑苯并噻唑基‑香豆素‑7‑酚酯类衍生物；采用荧光探针作为GSH的特异性探针，所述荧光探针的酯键可以识别GSH中巯基基团，生成具有荧光属性的取代物，为off‑on型荧光反应。本发明将香豆素与苯并噻唑连接作为一种新型的荧光探针，通过荧光的产生与淬灭实现检测，具有较高的检测灵敏度。本发明提供的荧光探针的细胞毒性小，所述荧光探针的结构以香豆素作为母核，对细胞的毒性作用较小，且具有良好的生物相容性，可广泛应用于活细胞、组织体内。本发明中荧光探针的检测过程不易受生物体系基质及杂质的干扰，可用于各种生物体系中GSH的定量测定。

技术领域

本发明属于精细化工的技术领域，具体涉及一种高特异性检测GSH的荧光探针及应用。

背景技术

GSH是一种广泛存在于各种生物细胞内含有巯基、氨基和γ-酰胺键的三肽，主要由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成，这一特异结构使其成为体内重要的抗氧化剂和自由基清除剂，承担保护蛋白质等生物大分子，减少自由基对各种生物大分子的侵袭和生物膜的损伤，维持红细胞膜的完整性，以及DNA的生物合成和细胞免疫等多种生理功能。此外，GSH可与进入人体的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合，并促进其排出体外，起到中和解毒的作用。

研究证实，生物细胞内GSH含量变化与癌症、心脏病、阿尔兹海默症等疾病的致病机理及病理变化关系密切。目前，针对该物质的传统检测方法有比色法，电化学法，酶催化法以及高效液相色谱法等，然而这些方法操作复杂，成本较大，而且灵敏性与专一性不高。荧光探针检测法具有快速响应以及专一性强等优点，经过不断地发展，已成为一种十分普遍的方法进行各种生物活性分子的检测。因此，开发快速、高效、高特异性的GSH表征技术和方法具有重要的生物医学价值。

近年来，荧光探针作为一种新型的检测技术，具有高效，快捷，特异性强等优点。然而，针对目前报道的GSH荧光探针而言，多数检测的为巯基，未能区分GSH、CYS(半胱氨酸)以及HCYS(高半胱氨酸)。

考虑到GSH的生物内源性，激发光需减少对细胞组织的损伤。本发明提供了一类3-苯并噻唑基-香豆素-7-酚酯类衍生物作为GSH荧光探针底物的应用，基于GSH中硫醇结构的还原性，使荧光探针中的化学键断裂，生成具有荧光属性的取代物。该荧光探针反应可区分均含有巯基的GSH、CYS及HCYS，具有操作简单、灵敏度高、选择性好、响应时间短以及无创性的特点，尤其可用于活细胞、组织甚至动物体内原位检测动态变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高特异性检测GSH的荧光探针，本发明将香豆素与苯并噻唑连接作为一种新型的荧光探针，通过荧光的产生与淬灭实现检测，具有较高的检测灵敏度。本发明提供的荧光探针的细胞毒性小，所述荧光探针的结构以香豆素作为母核，对细胞的毒性作用较小，且具有良好的生物相容性，可广泛应用于活细胞、组织体内。

本发明还提供了一种高特异性检测GSH的荧光探针的应用，本发明将荧光探针应用到GSH的检测，所述荧光探针与GSH发生取代反应，属off-on型荧光反应，从而实现复杂生物样品中GSH含量的快速检测，具有较好的实用性。

进一步的，本发明将探针与GSH反应生成具有荧光属性的反应物，从而利用探针对多种生物体系中GSH的分布和功能进行定量评价。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种高特异性检测GSH的荧光探针，所述荧光探针为3-苯并噻唑基-香豆素-7-酚酯类衍生物，所述荧光探针的结构通式如下：

其中，R₁为烷基、烃基、炔基、苯基、对甲基苯基、对乙基苯基、对丙基苯基、对己基丙基、1-奈基、2-呋喃基、2-噻吩基取代基中的任意一种；所述R₂为卤素原子。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述荧光探针以3-苯并噻唑基-7-羟基香豆素类化合物为原料，通过酯化反应得到3-苯并噻唑基-香豆素-7-酚酯类衍生物。