[发明专利]一种基于香豆素骨架快速检测次氯酸根比率型荧光探针及应用

说明书

本发明提供了一种基于香豆素骨架快速检测次氯酸根比率型荧光探针及应用，结构符合下述通式：其中：R是亚甲基、氧或硫。该种荧光探针水溶性好，在磷酸盐缓冲溶液中能选择性检测次氯酸根离子，响应时间短(小于10秒)，离子专一性强，检测限低，且在实验范围内对Hela细胞没有毒害作用、在环境领域和生命科学检测领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于香豆素骨架快速检测次氯酸根比率型荧光探针及应用，属于分析化学技术领域。

技术背景

众所周知，细胞内活性氧(ROS)在生理功能和病理过程中起着不可或缺的作用，与细胞发育和新陈代谢过程密切相关，许多研究表明，活性氧与细胞中的信号转导有关，也可以调节一些生物体的氧化还原反应。次氯酸根离子(ClO^-)是氯离子(Cl^-)和过氧化氢(H₂O₂)在髓过氧化物酶(MPO)催化作用下产生的ROS之一，在维持细胞内氧化还原平衡方面起着重要作用，然而，一旦其在细胞中的浓度异常，就会引起多种疾病，如类风湿性关节炎、心血管疾病、哮喘、动脉粥样硬化、炎症、肾脏疾病，甚至癌症，因此，在体内检测ClO^-对于发现这些疾病的发病机制具有重要意义。此外，次氯酸盐作为氯化消毒剂，还广泛用作牛奶工业、游泳池水的净化处理、废水、自来水、医院和日常生活中的消毒剂等，其产生的氯酸盐或亚氯酸盐，对人体有潜在危害。

目前，已经有多种分析技术(色谱法、化学滴定法、电化学检测法等)用于检测ClO^-，但这些分析方法操作繁琐、灵敏度较低、实验结果误差较大，与其相比，荧光分析法具有选择性高、操作简便、结合共聚焦技术，能够实现实时成像等特点，在生物活性分子检测中显示出越来越广泛的应用前景。近年来报道了很多用于检测ClO^-的荧光探针，其中比率型荧光探针，同荧光强度响应型(增强型、淬灭型)相比，性能更优越，可通过不同荧光波长处信号强度变化的比值表达检测信息，进而克服浓度，测试条件，仪器设备等外界因素影响，提高检测的准确性。因此，构建一种快速检测ClO^-比率型荧光探针具有重要的研究价值。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，考虑到香豆素衍生物优异的光化学和光物理特性，以7-二乙氨基香豆素为荧光团，发明了一种基于香豆素骨架快速检测次氯酸根(ClO^-)比率型荧光探针，结构符合下述通式I

其中：R是亚甲基、氧或硫。

同时公开了该种荧光探针在实际水样品检测及细胞成像中的应用。

本发明的主要目的在于提供可用于检测环境水样和细胞次氯酸根的比率型荧光探针。

进一步的，上述基于香豆素骨架快速检测次氯酸根比率型荧光探针为结构式II

该化合物命名为PDC。

本发明所述荧光探针PDC，具有良好的水溶性，所有光学性质实验以及实际应用均在pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液中进行，光谱测试的激发波长为380-450nm，发射激发波长为400-610nm。

本发明所述荧光探针PDC，能够专一性检测次氯酸根。

具体操作是：将探针分子溶解在生理盐水或磷酸盐的缓冲溶液(PBS)中，或者将探针分子溶解在甲醇、乙醇、乙腈或二甲基亚砜有机溶剂中，或者将探针分子溶解在水和上述有机溶剂任意比例的混合溶剂中，最终配置成浓度为1×10^-5摩尔/升的探针溶液；然后在溶解有探针分子的上述探针溶液中加入含次氯酸根的样品溶液。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：