[发明专利]一种检测高半胱氨酸的比率型荧光探针的制备方法及其在细胞成像与生物传感中的应用

说明书

本发明公开了一种检测高半胱氨酸(Hcy)的荧光探针及其在细胞成像与生物传感中的应用，属于荧光成像及生物传感技术领域。本发明还公开了所述Hcy荧光探针的制备方法，首先合成一种氟硼络合二吡咯甲川(BODIPY)荧光团，然后在荧光团结构上引入两个氯原子和醛基构建了一种新型Hcy荧光探针。当溶液中存在Hcy时，所述Hcy荧光探针可以与Hcy结合形成一种另外一种荧光的物质，因此，实现比率模式对Hcy的荧光检测，从而进一步实现对Hcy在细胞内的快速定量检测。

技术领域

本发明属于荧光成像及生物传感技术领域，涉及一种检测Hcy的新型荧光探针及其在细胞成像与生物传感中的应用。

背景技术

小分子生物硫醇，包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)，广泛存在于活细胞中，在蛋白质合成、解毒、代谢和生物氧化还原稳态中发挥重要作用。Hcy在细胞中发挥重要作用的硫醇化合物水平最低。大量研究表明，Hcy异常水平与某些疾病状态密切相关，包括心血管疾病(CVD)、中风、糖尿病、肾脏疾病以及阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病。因此，评估生物系统中Hcy物质的水平对于某些疾病的早期诊断，以及对上述疾病发生发展的研究具有重要意义。

在现有的各种分析方法中，结合激光共聚焦成像技术的荧光法具有高灵敏度、简单并且仪器成本低等特点，使得基于荧光的方法在应用前景方面展现出明显优势。到目前为止，由于三种生物硫醇都具有相似的结构和反应活性，消除GSH和Cys的干扰仍然是检测Hcy 的一个重大挑战。比率型荧光探针可以进行双通道检测，通过两个发射峰的比值变化可以对细胞内的检测物进行定量分析等，这些优点能避免复杂环境相互干扰，因此，发展一种可以实现细胞、活体中Hcy的精确检测的探针是具有挑战性的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种检测Hcy的新型荧光探针及其在细胞成像与生物传感中的应用，该新型荧光探针DCB具有选择性好、响应速度快、高的稳定性等优点。

本发明提供了一种Hcy荧光探针，其结构如下式DCB所示：

其中，所述Hcy荧光探针为比率型探针，随Hcy浓度升高探针自身的荧光发射峰逐渐降低，在另外一个波长的发射峰逐渐升高，通过两个发射峰的比值变化可以对Hcy进行定量分析等，与其他探针相比，本发明所述Hcy荧光探针选择性好，生物相容性好，响应速度快、高的稳定性，并且具备定量分析能力，使检测更准确，在生物传感、成像等方面具有很大优势。

本发明还提供了一种Hcy荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与三氯氧磷(POCl₃)进行第一反应得到油状物，然后加入有机溶剂和式1化合物在耐压管中进行第二反应，得到Hcy荧光探针DCB；所述反应过程如下反应式(a)所示：

其中，所述第一反应的温度为0℃-10℃；优选地，为0℃。

其中，所述第一反应的时间为10min-60min；优选地，为30min。

其中，所述第一反应优选地在氮气氛围下进行。

优选地，所述第一反应结束后，冷却至室温加入式1化合物进行过夜反应(第二反应)。

其中，所述第二反应的温度为50℃-100℃；优选地，为80℃。

其中，所述第一反应优选地在耐压管中进行。

其中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等中的一种或多种；优选地，为1,2- 二氯乙烷。

其中，所述第二反应的时间为10h-12h；优选地，为12h。

其中，所述第二反应优选地在氮气氛围下进行。