[发明专利]一种检测活性氧分子的荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种检测活性氧分子的荧光探针及其制备方法与应用，其中荧光探针包括喹啉鎓离子骨架、通过碳硅单键与所述喹啉鎓离子骨架结构键合的三甲基硅基、通过碳碳单键与所述喹啉鎓离子骨架结构相连的对硼酸频哪醇酯苯基、以及抗衡离子。利用该类分子上的硼酸频哪醇酯基团与活性氧发生反应，实现对活性氧分子的高选择性检测。

技术领域

本发明涉及荧光探针技术领域，尤其涉及一种检测活性氧分子的荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

荧光分子成像是一个快速发展的交叉学科，涉及分子生物学，化学以及药学等多个学科领域。它可以实现无创和实时可视化，在细胞或分子水平对生物体内的生理或病理过程进行检测，对生命过程的研究及药物在人体中作用过程及代谢研究具有重要价值。通过设计小分子荧光探针，在体外、细胞层次或体内对小分子进行检测和追踪是化学生物学研究的重要领域之一。而其中一个热门方向则是将检测从细胞层面拓展至亚细胞层次，即选择性地追踪小分子在不同细胞器、细胞核内或细胞膜上的作用过程。即便同一种活性小分子，其在不同细胞器中的作用机制也会不同。举例而言，在线粒体中，过氧化氢(H₂O₂)是涉及多种转导过程的重要信号分子。然而，在溶酶体中，过量的H₂O₂会引起功能障碍，导致细胞自噬和死亡。因此，利用荧光探针在亚细胞层次测量小分子的浓度和追踪其作用机理是急需突破的研究方向。

因此，现有技术仍有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种检测活性氧分子的荧光探针及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中缺乏在亚细胞层次检测活性小分子的荧光探针的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种检测活性氧分子的荧光探针，包括喹啉鎓离子骨架、通过碳硅单键与所述喹啉鎓离子骨架结构键合的三甲基硅基、通过碳碳单键与所述喹啉鎓离子骨架结构相连的对硼酸频哪醇酯苯基、以及抗衡离子(即BF₄^-)，所述荧光探针的结构式如式I所示：

本发明第一方面提供的荧光探针(属于有机荧光分子)，利用荧光探针上的硼酸频哪醇酯对活性氧分子(如H₂O₂)的反应，实现了荧光分子对活性氧分子的选择性检测。

本发明的第二方面，提供一种本发明所述的检测活性氧分子的荧光探针的制备方法，其中，包括步骤：

将化合物II(三甲基硅基炔衍生物)、化合物III(重氮盐)和一价金催化剂溶于有机溶剂中，在光照射和室温(指的是16℃-25℃)条件下进行反应，得到目标化合物I，即所述荧光探针；

上述反应路线如下所示：

本发明第二方面提供的荧光探针的制备方法，该制备方法以两种小分子化合物为反应物，在一价金催化剂的作用下进行催化加成反应，该制备方法反应过程简单方便，操作步骤简单，反应速率高，可以有效、快速得到荧光探针，有效提高生产效率，降低生产成本。

优选地，所述化合物II、化合物III和一价金催化剂的摩尔比为 (1.2-1.5)：1：(0.05-0.1)。

优选地，所述反应的时间为16-24小时，其可根据TLC板分析原料是否反应完确定得到。

优选地，所述光照射为16瓦或者60瓦的蓝色LED灯照射。