[发明专利]一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针与应用

说明书

本发明涉及一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针与应用，具体地，本发明的探针可作为丙二腈荧光探针用于丙二腈的快速定量定性检测。这类探针可实现如下的技术效果中的至少一个：可以高特异性地识别丙二腈；可以快速响应丙二腈；可以灵敏地分析丙二腈的浓度；生物毒性低，可以应用生物细胞中的丙二腈成像；合成简单，性质稳定，可以长期保存使用。

技术领域

本发明属于荧光探针领域，具体涉及一种高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针及其在测量、检测或筛选丙二腈及活细胞荧光成像方法中的应用。

背景技术

氰化氢(HCN)是最危险的氰化物种类之一，丙二腈(NCCH₂CN)是哺乳动物组织代谢中氰化氢(HCN)的前体，但丙二腈的毒性要高于氰化氢,并且丙二腈在哺乳动物组织代谢过程中可以完全转化为氰化氢，这就导致丙二腈的存在严重威胁了生物体的生命健康。丙二腈在生产生活中有着广泛的应用，可用于生产磺酰脲类除草剂如吡嘧磺隆等，又可用于制造除草剂双草醚，在医药上用以制造利尿药物。作为有机合成原料，在医药方面可以用于合成维生素B1、氨蝶呤等一系列重要药物，以及在合成染料、农药方面等都有重要用途。

丙二腈作为一种剧毒品，可以通过很多途径进入人体内，比如通过我们皮肤吸收或者通过伤口入侵，又或者是通过呼吸道吸入、误食等，都会进入我们体内危害健康。丙二腈进入生物体内后，会使中枢神经系统迅速瘫痪，而且还会引起呼吸酶和血液中血红蛋白中毒，引起呼吸困难，全身细胞也会出现内窒息状态。当少量的丙二腈经过消化道进入人体内，很容易引起慢性中毒。若人们长期引用受到丙二腈污染的地下水，会导致出现头疼、头晕、心悸等症状的发生。

由于丙二腈的广泛应用以及潜在的健康风险和环境污染，因此了解它的性质、来源和分布，阐明对环境和人体的影响，探究安全、快速且有效的检测方法，对于保护环境和人类健康具有十分重要的意义。目前对于氰化物的检测已经有一定的研究，但对于丙二腈的检测方法相对较少，常用的丙二腈检测方法主要包括气相色谱、液相色谱和质谱的联用，这些方法存在测试仪器价格昂贵，需要专业的研究人员进行操作并且对生物和环境的适用性低等局限性。因此，迫切需要开发一种更为灵敏简便的方法来实现对丙二腈的检测。

近年来，荧光探针因其高选择、超灵敏、合成简单等独特的优势而成为研究者关注的焦点。但是目前已报道的对丙二腈检测的荧光探针分析方法较少，而且仍存在一定的缺陷，例如选择性差、合成太过复杂等。因此，发展高选择性、高灵敏度、合成简单的、水溶性好、特异性识别丙二腈的荧光探针具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是在于提供一类具有高选择性超灵敏的特异性丙二腈荧光探针，以及它们的用途，具有合成简单、选择性好、灵敏度高、能够特异性识别丙二腈等特点，并且能够在生理水平条件下对丙二腈进行有效测量、检测或筛选。

具体而言，本发明提供了一种化合物，具有式(Ⅰ)所示的结构：

式(I)中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅和R₆为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R₁，R₂，R₃，R₄，R₅和R₆可以相同或不同。

在本发明的一些具体实施方案中，本发明的化合物是R₁，R₂，R₃，R₄，R₅和R₆均为氢原子的式(Ⅱ)化合物，其结构式如下：

本发明还提供了用于测量、检测或筛选丙二腈的荧光探针组合物，其包含本发明的所述式(I)化合物。