[发明专利]一种检测半胱氨酸的荧光探针及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种检测半胱氨酸的荧光探针及其合成方法和应用，属于化学分析检测技术领域。本发明探针由具有绿色荧光发射的苯并噻唑吩噻嗪荧光团与2,4‑二硝基苯磺酰氯反应得到，其具有如下结构通式：此探针的荧光团为苯并噻唑吩噻嗪，对半胱氨酸的响应基团为2,4‑二硝基苯磺酰基。该探针分子对半胱氨酸有高的选择性和灵敏度，检测范围为0–10μmol·L^‑1，检测限为0.12μmol·L^‑1。该探针可用于水体、土壤以及细胞内半胱氨酸的检测。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种trun-on型检测半胱氨酸的荧光探针及其合方法和在检测半胱氨酸方面的应用。

背景技术

半胱氨酸(Cysteien,Cys)是一种具有重要的生物巯基分子，在人体内起着重要的生理作用，如体内相关多肽及蛋白质的合成，与金属离子结合等。半胱氨酸的缺失会导致诸多症状及生理功能的异常，如头发脱色，生长缓慢，肝损伤及水肿。因此，开发高灵敏、高选择检测半胱氨酸的方法对阐明半胱氨酸的生理病理过程是非常必要的。

目前传统检测半胱氨酸的方法主要有液相色谱法(ZhangL.Anal.Bioanal.Chem.,2014,406,6723；Zhang L.J.Sep.Sci.,2014,37,30.)，毛细管电泳法(Ivanov A.J.Chromatogr.B,2015,1004,30.)，电化学方法(Lee P.Electroanalysis,2014,26,1488.)及比色法(Hao Y.Talanta,2013,115,253.)。但这些方法一般都耗时较长、涉及复杂繁琐的样品处理过程或需要昂贵的精密仪器等。而利用分子探针荧光法检测半胱氨酸具有样品处理简洁、成本低廉及操作简便快速等优点，近年来得到了快速发展与利用。但目前开发的用于检测半管氨酸的荧光探针分子其斯托克斯位移值小，这样激发光会引起干扰，不利于生物样品的检测。而大斯托克斯位移值的荧光探针能很好的克服这一问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种大斯托克斯位移值的荧光探针，实现高灵敏度检测半胱氨酸；另一目的在于提供其制备方法。

为实现本发明目的，本发明利用半胱氨酸特有的反应性质，选择性地巯解2,4-二硝基苯磺酰酯；另一方面基于苯并噻唑吩噻嗪结构的荧光团具有斯托克斯位移值大，荧光效率高，灵敏度高的特点，且通过在酚羟基位引入吸电子基团改变原荧光骨架的推拉电子体系特性从而改变其荧光性质。基于此，设计了一种2,4-二硝基苯磺酰酯为响应基团，苯并噻唑吩噻嗪作为发光团的荧光分子探针，用于检测半胱氨酸。

所述检测半胱氨酸的荧光分子探针，结构式如下：

其中n为取自0–17的任一整数。优选：n为1–5整数。

进一步优选为：

其合成方法具体如下：

将化合物2与2,4-二硝基苯磺酰氯在碱性化合物催化下在有机溶剂中反应，分离纯化后得到最终目标产物探针分子1；其中n为取自0–17的任一整数。

所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；碱性化合物为碳酸钠，碳酸钾，三乙胺，N,N-二异丙基碳二亚胺的一种或两种。

其合成反应流程如下：

更进一步优选如下：

将化合物2(n取3)与2,4-二硝基苯磺酰氯及三乙胺在二氯甲烷溶液，室温下反应，减压蒸馏除去溶剂后分离纯化得到探针分子1。

利用该分子探针对半胱氨酸进行定性和定量测定，用于水体、土壤或生物体系中半胱氨酸的检测。