[发明专利]一种检测锌离子和pH的荧光探针、其制备方法及应用

说明书

本公开属于荧光探针合成技术领域，具体涉及一种检测锌离子和pH的荧光探针、其制备方法及应用。Zn²⁺对于维持生物功能具有重要的意义，现有研究表明抑郁的严重性与血清锌水平成正比。另外，还有相关研究表明抑郁症患者静脉血pH值升高且具有统计学意义。本公开提供了一种同时检测脑内Zn²⁺及pH的荧光探针化合物，将DPA基团、香豆素及萘荧光基团通过共价键偶联。经动物模型及活体成像验证，该荧光探针可以突破血脑屏障的存在，在复杂的脑内生物学背景下显示良好的检测信号，有望作为一种可靠的抑郁症检测探针。

技术领域

本公开属于荧光探针合成技术领域，具体涉及一种锌离子和pH 的荧光探针化合物、该化合物的制备方法及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

抑郁症作为一类精神疾病，发病率和死亡率极高，给人类健康带来严重危害。但是，目前对于抑郁症病理生理学的了解还很不完善，为了对抑郁症进行有效的预防和治疗，研究人员必须对抑郁症的发生和发展过程进行彻底的了解。荧光成像技术因其实时、可视、对生物体损伤小等优点，成为从分子水平上研究细胞及活体内生物学事件与疾病的发生发展的重要成像方法。

作为人体内第二丰富的过渡金属离子，Zn²⁺对于维持生物功能至关重要，包括生物氧化还原系统的调节，细胞信号传递等；细胞内 H⁺在许多细胞活动中起着至关重要的作用，例如细胞生长，细胞凋亡，离子转运，自噬，酶活性，体内平衡和其他细胞过程。近年来已经发展了许多检测Zn²⁺或pH的荧光探针，但是这些探针都用于单组分检测且多止于细胞水平上的成像，由于脑部复杂的生物学背景和血脑屏障的存在，在活体中检测Zn²⁺和pH具有一定的设计难度。

发明内容

针对上述研究背景，本公开针对检测生物体脑内Zn²⁺和pH的荧光探针化合物进行了研究，通过共价键偶联DPA(Zn²⁺识别基团)、香豆素和萘荧光素(pH识别基团)构成一种荧光探针化合物。经动物实验验证，该荧光探针化合物能够实现在活体内指示Zn²⁺和pH的含量变化，应用于抑郁情况的检测，具有重要的意义。

为了实现上述技术效果，本公开提供以下技术方案：

本公开第一方面，提供一种化合物，所述化合物具有如下式Ⅰ所示的结构：

本公开第二方面，提供第一方面所述化合物的制备方法，所述化合物通过化合物A及化合物B合成；所述化合物A具有如下式A所示的结构，

所述化合物B具有如下式B所示的结构，

优选的，所述制备方法的具体步骤如下：

将化合物A及化合物B的溶液加入1-羟基苯并三唑(HOBT)、 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)及CH₂Cl₂中，加入哌嗪混合后室温下反应得到。

进一步优选的，所述制备方法还包括洗脱纯化步骤。

本公开第三方面，提供第一方面所述化合物作为荧光探针的及应用。

优选的，所述荧光探针为检测生物样品中Zn²⁺、pH的荧光探针。

本公开第四方面，提供一种抑郁症检测试剂盒，所述检测试剂盒中包括第一方面所述化合物。