[发明专利]一种用于细胞内N2

说明书

本发明公开了一种基于具有强吸电子性质的乙酰基作为识别基团、氧杂蒽作为分子基本骨架并修饰强吸电子性质的三氰基呋喃基团的荧光探针分子结构，该荧光探针分子在N₂H₄存在情况下，羰基被肼亲核进攻，游离出具有强给电子性质的羟基，进而形成具有强推拉电子结构的共轭大π键，探针分子荧光发射红移及荧光显著增强，具有大的斯托克斯位移(186nm)，同时溶液的颜色由紫色变为浅黄色，实现肼的可视化检测以及细胞内的肼检测。

技术领域

本发明属于化学分析检测领域，具体涉及一种检测N₂H₄的近红外荧光探针及其制备方法。

背景技术

肼又称联氨，是一种重要的工业原料，广泛应用于农药、药品、聚合物、乳化剂、纺织品、高能燃料等各行各业中。肼是一种易挥发的有毒物质，可通过呼吸或接触进入人体，对人体的组织、器官和系统造成不可逆的损伤，并影响核酸的结构和功能。由于肼的毒性和致癌性，美国环境保护署已经将肼归类为B2化学物质，并将其阈值限制在10ppb，因此，开发高选择性、高灵敏度检测肼含量的方法，尤其是能够在细胞或组织器官中可视化检测肼的方法十分重要。

现有技术中检测肼的经典方法有质谱法、电化学法、气相色谱法等，这些方法均需要使用昂贵的精密仪器和复杂的操作，检测时间长、耗费多、并且无法实现细胞内的检测。而荧光探针成像的方法，具有高灵敏度、无创伤检测生物体中的微量肼的优点。到目前为止，已经许多的研究小组分别独立地披露了各种不同的用于检测肼的荧光探针分子，在这些荧光探针分子结构设计中，连接在荧光团上的肼识别基团主要有乙酰基、4-溴丁酰基、醛基、丙二腈基等，利用肼的亲核性与这些识别基团反应，引起探针分子的荧光变化进而实现肼的检测。然而，这些荧光探针受限于其结构，大都吸收和发射在可见光范围内，而许多的生物组织在可见光激发下产生自发荧光，这导致在生物成像与应用时不可避免地造成背景干扰，从而导致探针灵敏度和分析结果的准确性降低，同时在生物成像时不可避免地造成自身荧光吸收和光损伤，因而现有技术中这些探针分子往往只能应用于水溶液中的肼检测。近红外波长本身具有低的自身光吸收和较强的光穿透性，受到的背景干扰小、且组织受到的光损伤小和更深组织的成像，因此开发近红外荧光探针检测肼、特别是能用于细胞或活体可视化检测肼的探针成为了本领域亟待解决的技术难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于具有强吸电子性质的乙酰基作为识别基团、氧杂蒽作为分子基本骨架并修饰强吸电子性质的三氰基呋喃基团的荧光探针分子结构，该荧光探针分子在N₂H₄存在情况下，羰基被N₂H₄亲核进攻，游离出具有强给电子性质的羟基，进而形成具有强推拉电子结构的共轭大π键，探针分子荧光发射红移及荧光显著增强，具有大的斯托克斯位移(186nm)，同时溶液的颜色由紫色变为浅黄色，实现N₂H₄的可视化检测以及细胞内的肼检测。

本发明首要目的在于提供的一种用于检测N₂H₄的近红外荧光探针，其结构如式A所示：

本发明的另一目的在于提供一种前述用于检测N₂H₄的近红外荧光探针的制备方法，所述制备方法如下：

步骤(1)：将化合物1与4-甲氧基水杨醛在碳酸铯存在下，在DMF中反应，得到式I所示的中间体，反应式如下：

步骤(2)：将式I所示的中间体与式3所示的三氰基呋喃化合物在碳酸钾、乙酸酐存在的条件下存在的条件下加热搅拌反应，得到式II所示的中间体，反应式如下：

步骤(3)：将式II所示的中间体与BBr₃在二氯甲烷中反应，制备获得式III所示的中间体，反应式如下：