[发明专利]一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用，属于生物小分子检测技术领域。本发明提供的近红外氧杂蒽荧光探针(简称为化合物CL‑1)具有二甲基氨基硫代甲酰基结构，能够实现对次氯酸根的高选择性检测，为构建一种简单、高选择性检测次氯酸根的荧光化学传感器提供了可能；同时，本发明提供的化合物CL‑1的发射光谱在近红外区域，这在生物成像中存在光损伤小、组织穿透性强和背景自发荧光小的优点，能有效地避免现有技术中短波长荧光探针的不足，可以用于细胞内、外源性次氯酸根的荧光可视化成像检测，在细胞荧光成像领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物小分子检测技术领域，尤其涉及一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

次氯酸作为杀菌剂和漂白剂广泛应用于人们的日常生活中，而内源性次氯酸是由白细胞通过髓过氧化物酶介导氯离子过氧化反应产生的，白细胞通过释放次氯酸这种天然氧化剂可以抵抗入侵病原体。然而次氯酸在人体内的过度生成或过量摄入会氧化核酸、蛋白质、胆固醇和脂类物质，导致细胞损伤和组织损伤，并引起炎症、癌症等多种疾病。因此，为了研究次氯酸在各种疾病中的生物学作用，有必要开发一种能有效在体内外对次氯酸水平进行监控的方法。

在已有的多种检测方法中，荧光成像由于其高灵敏度、高选择性和实时分析能力，在检测生物分子中备受重视。到目前为止，多种荧光探针已被设计用于检测和成像次氯酸。然而，这些荧光探针大多数是短波长发射探针，它们只有较浅的穿透深度能力，阻碍了其在生物体内成像的应用。此外，短的激发波长还会造成细胞和组织的光损伤，进一步限制了其生物学应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用，本发明提供的近红外氧杂蒽荧光探针能够实现对次氯酸根的高选择性检测；且其发射光谱在近红外区域，在生物成像中存在光损伤小、组织穿透性强和背景自发荧光小的优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种近红外氧杂蒽荧光探针，具有式I所示结构：

本发明提供了上述技术方案所述近红外氧杂蒽荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

将化合物a、化合物b、催化剂与有机溶剂混合，进行Knoevenagel缩合反应，得到具有式I所示结构的近红外氧杂蒽荧光探针；

所述化合物a具有式II所示结构，所述化合物b具有式III所示结构：

优选地，所述催化剂为乙酸钾，所述有机溶剂为乙酸酐或乙酸。

优选地，所述Knoevenagel缩合反应的温度为75～85℃，时间为2.5～3.5h。

优选地，所述化合物a的制备方法包括以下步骤：

将环己酮、4-二乙氨基酮酸与浓硫酸混合，进行亲核加成反应，得到化合物a；所述浓硫酸的浓度为96～98wt％。

优选地，所述亲核加成反应的温度为85～95℃，时间为1.5～2.5h。

优选地，所述化合物b的制备方法包括以下步骤：

将二甲基硫代氨基甲酰氯、对羟基苯甲醛、缚酸剂与有机溶剂混合，进行酰基化反应，得到化合物b。

优选地，所述酰基化反应的温度为15～35℃，时间为8～12h。

本发明提供了上述技术方案所述近红外氧杂蒽荧光探针在检测次氯酸根中的应用。

优选地，所述应用的方式包括：基于所述近红外氧杂蒽荧光探针制备荧光化学传感器，实现次氯酸根的检测。