[发明专利]一种基于吩噻嗪可逆荧光探针的设计合成及性质研究

说明书

本发明涉及的是荧光探针领域，本发明提供了一种能够对GSH有良好选择性的荧光探针的合成，具体涉及一种以吩噻嗪为发光团，以迈克尔反应受体‑活泼双键为反应位点，设计合成一种可逆的特异性识别GSH的荧光探针。结构式如下：。本发明的荧光探针对GSH具有高选择性和灵敏性，含有1%DMSO的PBS（pH=7.4）缓冲溶液中探针（10μM）对Cys(200μM)、Hcy(15μM)和GSH(5 mM)响应35 min后，通过紫外和荧光光谱仪检测结果显示，本探针能对GSH有良好选择性。荧光探针对GSH不同浓度的响应，随着GSH浓度的增加，探针在606 nm处荧光发射强度逐渐减弱，荧光发射强度与GSH的浓度在一定的范围内成线性关系，且荧光探针对GSH作用速度快、选择强、灵敏性高，且合成方法简单，原料易得，易于推广。

技术领域

本发明涉及的是荧光探针领域，具体涉及一种以吩噻嗪为发光团，以迈克尔反应受体-活泼双键为反应位点，设计合成一种可逆的对GSH有良好选择性的荧光探针。

背景技术

谷胱甘肽在生物体内是一种含量最多的小分子硫醇，生物体内其他硫醇如半胱氨酸的含量不及谷胱甘肽的百分之一，而高半胱氨酸的含量不及谷胱甘肽的千分之一。其广泛的存在于动植物体内，在生物体内起着重要生理作用，如参与细胞内的氧化还原反应、细胞内的信号传递以及参与生物体内的新陈代谢等。同时谷胱甘肽在人体内的生化防御体系也起着重要的生理作用，它的主要生理作用就是能够清除掉人体内的自由基，作为体内的一种重要的抗氧化剂，保护多种蛋白质和酶等分子。

鉴于谷胱甘肽在生物体内起到重要生理作用，且其在生物体内含量的异常变化往往与某些疾病有关，因此对谷胱甘肽的检测引起了我们的重视。检测生物硫醇有许多种方法，如电化学检测法和高效液相色谱法等，但这些方法往往具有其自身的局限性，如所需要的样本量较大或检测时间较长等。而荧光探针对生物硫醇的检测具有检出线低、无损伤、可视化和速度快等优点，在生物硫醇的检测方面受到越来越多重视。

近年来，生物小分子硫醇荧光探针得到了长足的发展，各种各样的荧光探针应运而生，为生物体内硫醇的检测提供了新的方法。然而对生物小分子硫醇选择性检测仍然面临着巨大挑战，不同硫醇小分子的生理结构不同，这就使得具有选择性的荧光探针具有重大意义。

发明内容

本发明提供了一种以吩噻嗪为荧光团对GSH有良好选择性的荧光探针的合成。具体涉及一种以吩噻嗪为发光团，以迈克尔反应受体-活泼双键为反应位点，设计合成一种可逆的识别GSH的荧光探针。

本发明提供的一种能够对GSH有良好选择性的荧光探针，中文名称为(E)-2-氰基-3-(10-乙基-10 H-吩噻嗪-3-基)-N，n-二甲基丙烯酰胺，英文名称为(E)-2-cyano-3-(10-ethyl-10H-phenothiazin-3-yl)-N,N-dimethylacrylamide，结构式为：

所述荧光分子探针的制备方法包括以下步骤：

步骤1为化合物10-乙基-10H-吩噻嗪的制备:将吩噻嗪加入溶剂DMSO中，向体系内加入适量氢化钠混合搅拌0.5小时，再将与吩噻嗪同摩尔比的溴乙烷加入体系内，氮气保护室温下反应24小时，待反应结束后萃取干燥，除去溶剂，柱层析得到目标物。

步骤2为化合物10-乙基-10H-吩噻嗪-3-甲醛的制备：将适量10-乙基-10H-吩噻嗪溶于1，2-二氯乙烷，向体系滴加Vilsmeier-Haack试剂，氮气保护搅拌回流12小时，反应结束后加入蒸馏水使其淬灭，调节pH至中性，萃取干燥，除去溶剂，柱层析得到目标物。

步骤3探针(E)-2-氰基-3-(10-乙基-10H-吩噻嗪-3-基)-N，n-二甲基丙烯酰胺的制备：将适量10-乙基-10H-吩噻嗪-3-甲醛溶于乙醇，加入同摩尔比的2-氰基-N，N-二甲基乙酰胺，加入哌啶，氮气保护搅拌回流8小时，待反应结束后萃取干燥，除去溶剂，柱层析得到目标物。

所述荧光探针的应用，对Cys、Hcy和GSH的区分检测方法如下：