[发明专利]用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针及其制备方法与应用。本发明的小分子荧光探针是利用苯甲酰氯和氟硼二吡咯，通过有机合成反应制备得到。该新型BODIPY荧光探针是基于氟硼二吡咯的发光母核设计而成，在3位活泼甲基上通过克脑文盖尔缩合反应引入N‑乙基咔唑‑3‑甲醛基，延伸BODIPY荧光团的共轭结构，使发射波长红移到近红外区域。然后用苯甲酰氯取代8号位，形成酯键，对羧酸酯酶1具有识别性。本发明的新型BODIPY荧光探针具有较好的生物相容性，具有荧光量子产率高、摩尔吸收系数大、荧光谱峰窄，灵敏度高、光稳定性好等优异性能，能够实现对羧酸酯酶1(CES1)和农药残留的检测。

技术领域

本发明属于生物分析检测领域，具体涉及用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

羧酸酯酶1(CES1)是一种关键的广谱丝氨酸水解酶，它催化大量内源性和外源性物质的水解，如脂类、酰胺、硫酯和氨基甲酸酯。此外，羧酸酯酶1基于药物与酶活性位点的不可逆结合，被认为是重要的药物靶点和药物前体激活剂，参与药物代谢和农药解毒。CES1主要在肝脏表达，研究表明体内CES1水平异常可导致动脉粥样硬化、肥胖、间质细胞肿瘤、高脂血症、肝癌等疾病。因此，有必要开发专门的方法来监测生物样品中CES1的水平和活性。

食用含有大量高毒、剧毒农药残留引起的食物会导致人、畜急性中毒事故。长期食用农药残留超标的农副产品，虽然不会导致急性中毒，但可能引起人和动物的慢性中毒，导致疾病的发生，甚至影响到下一代。由于不合理使用农药，特别是除草剂，导致药害事故频繁，经常引起大面积减产甚至绝产，严重影响了农业生产，土壤中残留的除草剂是其中的一个重要原因。世界各国相继禁止了一些农药的使用，但由农药残留引起的食品安全事件仍然是一个巨大的挑战，因此开发快速有效的农药检测工具具有重要意义。

近年来，小分子荧光探针因其反应快、灵敏度高、重现性好、无创性等特点被广泛应用于生物分析和检测，并且是开发监测生理过程中CES1活性的良好平台。然而，目前报道的CES1探针很少，由于其发射波长较短、不可避免的背景荧光干扰、水溶性差、组织穿透性差、灵敏度低，在复杂生物系统中的应用受到很大限制。因此，有必要进一步开发更实用的荧光探针，高选择性地检测各种生物体系中的CES1活性，以及高通量筛选CES1抑制剂。

发明内容

发明目的：针对现有探针技术存在的发射波长较短、不可避免的背景荧光干扰、水溶性差、组织穿透性差、灵敏度低，在复杂生物系统中的应用受到很大限制问题。本发明提供了用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针，其是一种基于氟硼二吡咯母核的小分子荧光探针，该探针不仅可以对羧酸酯酶1(CES1)进行检测，还可以用来检测食品中的农药残留。本发明还提供了检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针的制备方法和应用。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针，：以氟硼二吡咯作为发光母核，3号位上是N-乙基咔唑-3-甲醛基，8号位上是苯甲酸甲酯基，结构式如下：

进一步地，所述的用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

在化合物BOD-OH中加入二氯甲烷，化合物BOD-OH溶解后加入三乙胺，然后逐滴加入苯甲酰氯，反应混合物搅拌过夜，反应结束后旋蒸去除有机溶剂，然后纯化产物，得到用于检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针CBZ-BOD；该制备方法的反应路线如下所示：

进一步地，所述的反应结束后旋蒸去除有机溶剂具体为：用柱层析法进一步纯化化合物，得到检测羧酸酯酶1的新型BODIPY荧光探针CBZ-BOD。