[发明专利]一种具有大斯托克斯位移的荧光探针及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有大斯托克斯位移的荧光探针及其合成方法与应用，本发明公开的具有大斯托克斯位移荧光探针，以典型的ESIPT染料(HBT)作为荧光信号报告基团，并以丙烯酸酯基团作为ESIPT阻断剂和识别单元来实现对内源性半胱氨酸的检测。当向体系中加入半胱氨酸时，快速且特异性的实现丙烯酸酯部分的裂解，这导致ESIPT过程恢复并使探针显示半胱氨酸的“开启”荧光检测程序，在595nm处显示出强烈的荧光。本发明通过紫外‑可见吸收光谱法和荧光光谱法等研究了具有大斯托克斯位移荧光探针对多种生物硫醇和硫化物的识别效果，结果表明此荧光探针在磷酸盐缓冲液中能够高效的识别半胱氨酸，且对半胱氨酸具有很高的响应灵敏度。

技术领域

本发明属于小分子荧光探针技术领域，涉及一种用于检测半胱氨酸的方法策略。更具体地，涉及一种具有大斯托克斯位移的荧光探针及其合成方法与应用。

背景技术

半胱氨酸(Cys)是含有巯基的重要氨基酸，其参与细胞生长，并且Cys的水平与许多疾病有关。因此，开发用于Cys检测和成像的荧光探针颇为重要。到目前为止，已经成功构建了许多用于Cys检测的荧光探针。然而，大多数探针难以区分Cys与Hcy、GSH或其他活性硫物质(RSS)，并且探针的发射波长是紫外/短波长，通常具有小斯托克斯位移型(100nm)。

因此，开发一种高选择性和高敏感性的具有大斯托克斯位移的荧光探针，不仅有助于更好地了解半胱氨酸的生物学功能，而且对于监测临床诊断中的内源性半胱氨酸也具有十分深远的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种高选择性和高敏感性的具有大斯托克斯位移的荧光探针。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有大斯托克斯位移的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式为：

本发明公开的一种具有大斯托克斯位移的荧光探针使用典型的ESIPT染料(HBT)作为荧光信号报告基团，并以丙烯酸酯基团作为ESIPT阻断剂和识别单元。其中丙烯酸酯部分的裂解可以通过Cys在水性缓冲液中快速且特异性地实现，从而导致恢复ESIPT过程并使探针显示Cys的“开启”荧光检测程序，能够对各种潜在干扰(Hcy、GSH、Na₂S和NaHSO₃)具有优异的选择性，且通过激光共聚焦显微镜监测观察荧光来判断Cys的存在。

示范性的，参见说明书附图1～3，本发明通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、紫外可见光谱及荧光光谱对所述具有大斯托克斯位移的荧光探针进行了结构表征。

本发明的另一目的是提供一种上述具有大斯托克斯位移的荧光探针的合成方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有大斯托克斯位移的荧光探针的合成方，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将2-氨基苯硫酚、5-甲基水杨醛和碘溶于甲醇，常温搅拌反应3～5h，抽滤得到化合物1；

(2)将化合物1和六亚甲基四胺溶于三氟乙酸中，在105℃～115℃下加热回流22～24h，并调节pH至中性，析出固体，过滤得到化合物2；

(2)将化合物2溶解在丙酮中，加热至45℃～55℃，然后缓慢滴加碱溶液至溶液变为红色，继续加热3～5h反应得到化合物3；

(4)将化合物3溶于含有三乙胺的CH₂Cl₂中，在低温下搅拌，同时缓慢加入丙烯酰氯反应，并将反应溶液移至室温下搅3～5h，随后将反应溶液依次经减压浓缩、硅胶色谱纯化，最终得到本发明公开的一种具有大斯托克斯位移的荧光探针。