[发明专利]检测次氯酸根离子的吩噻嗪类染料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了检测次氯酸根离子的吩噻嗪类染料及其制备方法与应用；该制备方法是将吩噻嗪、溴乙烷溶解于溶剂中，加入氢氧化钠，提纯得到10‑乙基‑10H‑吩噻嗪；将三氯氧磷滴加到N，N‑二甲基甲酰胺中，低温反应，加入10‑乙基‑10H‑吩噻嗪，反应得到10‑乙基‑10H‑吩噻嗪‑3‑甲醛，将3‑甲基喹啉和碘甲烷溶解于无水甲苯中，加入丙酮，提纯得到1,2‑二甲基喹啉‑1‑碘化物；10‑乙基‑10H‑吩噻嗪‑3‑甲醛和1,2‑二甲基喹啉‑1‑碘化物溶解，滴加哌啶，提纯得到目标物；本发明荧光探针仅对次氯酸根有荧光响应，具有水溶性好，选择性高，响应速度快，检测成本低，高灵敏性的特点。

技术领域

本发明涉及一种新型有机小分子荧光探针，更具体地涉及一种检测次氯酸根离子的吩噻嗪-喹啉染料及其制备方法和应用。

背景技术

反应性活性氧(ROS)是一种众所周知的生物体内存在的活性物质，它们在生物系统中发挥着重要作用，例如衰老和免疫。它们还参与多种疾病，因为ROS产生失调或消除可能引起病理生理后果。内源性次氯酸是ROS的重要组成部分，是由髓过氧化物酶(MPO)酶响应炎症刺激而在氯离子和过氧化氢反应中产生的自由基[Winterbourn CC,J Clin Invest1986,78:545-50；Harrison JE,Schultz J,et al.J Biol Chem 1976,251:1371-4]，在先天免疫系统中起着至关重要的作用。次氯酸的产生维持正常的生理活性，而异常量的次氯酸引起多种疾病，例如心血管疾病、癌症、神经元衰退、器官损伤、炎性疾病。因此，开发一种可靠、简便的方法能够在活细胞中实现次氯酸根离子成像具有极其重要的意义，有机荧光探针成为当下的研究热点。

目前常用于次氯酸根检测的方法有大气压电离质谱、电化学分析法、紫外分光光度法、液相色谱-质谱和离子色谱等，尽管这些方法可以实现高灵敏度和高选择性的结果，这些分析手段在实际应用中既昂贵又繁琐，且常常需要昂贵的实验仪器和专业的技术人员。相比于传统的检测方法，荧光探针检测法由于操作简单，选择性高，检测范围广，检测对样品本身没有破坏，可在现场使用等优点引起研究者的关注。

然而，现存的很多荧光探针仍然存在一些问题，包括水溶性差、灵敏度低、选择性差、灵敏度低、响应速度慢等问题，这些缺陷很大程度上影响了探针的应用。如中国发明专利申请CN 104710976A公开了一种用于环境中次氯酸根离子含量的检测以及应用在生物样本中分布的荧光显影及含量检测的次氯酸根离子荧光探针。该方法通过荧光素、氯仿、15-冠-5合成荧光素单醛，然后将荧光素单醛和肼基吡啶在乙醇溶液中反应生成的联氨吡啶基荧光素衍生物，即次氯酸根离子荧光探针。但是荧光探针的斯托克斯位移只有29nm，这样会存在背景光干扰问题，不利于实际生物成像应用。

中国发明专利申请201910334345.3公开了一种吩噻嗪苯甲醛衍生物及其制备方法，吩噻嗪苯甲醛衍生物是4-二乙基氨基-2-(6-吩噻嗪-10-基-己氧基)-苯甲醛，其化学结构式如下：

吩噻嗪喹啉分子荧光探针是1-{2-[4-二乙氨基-2-(4-吩噻嗪-己氧基)-苯基]-乙烯基}-N-甲基喹啉鎓盐，结构式如下：

但是该技术探针识别次氯酸根离子的检测限只有170nM，识别灵敏度不够高；而且该技术探针的测试环境是在EtOH:PBS(v/v＝1:1)体系中，不利于在生物细胞中生理环境状态下测试和应用，限制了荧光探针的应用领域。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种具有专一的选择性、优秀的荧光识别能力、识别灵敏度高，适于在生物细胞中生理环境状态下测试和应用的吩噻嗪-喹啉染料的制备方法及其应用，该染料具有高选择性、成本低、响应速度快、检测限低至10^-9摩尔/升数量级的特点，可以克服水溶性差、细胞膜穿透性差等问题。

本发明目的可以通过如下技术方案实现：