[发明专利]一种锌离子近红外荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种锌离子荧光探针及其制备方法和应用，通过对半花菁衍生物进行改造，合成了一种能够特异性针对锌离子发生反应的近红外光的荧光分子探针，本发明的荧光探针与锌离子结合后会产生明显的光学效应，可以有效的定位细胞内锌离子，可用于细胞内锌离子异常的检测。

技术领域

本发明具体涉及一种锌离子近红外荧光探针及其制备方法和应用，本发明的锌离子近红外荧光探针是以咪唑为识别基团，属于细胞检测分析技术领域。

背景技术

锌是人体必需的微量金属离子之一，广泛存在于细胞内，在人体细胞基因表达、新陈代谢、神经传递和机体免疫等活动中有重要的作用，同时在人体的智力发展、免疫发育等生命过程也发挥着重要的作用。锌浓度的过高或过低会引起某些疾病的发生，例如，锌离子的缺乏会导致身体发育迟缓、阿尔茨海默症等神经系统疾病；而过量的锌离子会抑制吞噬细胞的活性及其杀菌能力，从而降低人体的抗病能力，增加人体对疾病的易感性。因此，对细胞内锌的有效检测和监控对有关疾病的诊断和治疗具有重要意义。了解流动锌在生理和病理中的众多、复杂的作用，需要足够和灵敏的工具来检测它。

由于荧光探针高度的灵敏性及其选择性，在生物化学中得到了广泛的应用。可以用于快速检测各种金属离子的荧光传感器，因其响应时间快、可视度高、选择性强、灵敏度高、操作简单、廉价易得等诸多优点而受到广泛的关注。典型的荧光探针通常由三大部分组成，即作用基团、连接基团和荧光基团，作用基团实现探针和检测对象的选择性，连接基团则是将作用基团和荧光基团连接起来，而荧光基团主要是产生荧光信号。

申请号为CN201810093797.2的专利“一种锌离子探针及制备方法和应用”，具体公开了锌离子探针以非疾病或诊断目的作为检测锌离子的应用，同时公开了锌离子探针的一种制备方法；申请号为CN201810908578.5的专利“一种用于检测锌离子的探针”具体公开了上述锌离子探针的详细的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌离子近红外荧光探针及其制备方法和应用，通过对半花菁衍生物进行改造，合成了能够特异性对锌离子发生反应的近红外光的荧光分子探针，能够产生相应的光学效应，更好地识别出细胞内的锌离子。

本发明的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种锌离子近红外荧光探针，其化学结构式如下：

本发明的另一目的在于提供一种锌离子荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)将3-(氯甲基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛与N-苄基-1-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲胺和碳酸钾在无水乙醇溶液中混合，常温条件下充分反应2～3h后加入1,2,3,3 -四甲基-3H-吲哚碘化物，加热回流反应2～3h后，放置至常温；

(2)将混合液过滤后得到粗产物，粗产物经硅胶柱层析纯化得到产物锌离子近红外荧光探针。

其中，锌离子近红外荧光探针反应式如下：

进一步的，所述3-(氯甲基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛，N-苄基-1-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲胺和碳酸钾的摩尔比为1:2:(3～6)。

进一步的，所述步骤(1)中加入的1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚碘化物与N-苄基-1-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)甲胺的摩尔比为2:1。

本发明的另一目的在于提供一种锌离子近红外荧光探针在细胞中锌离子检测中的应用。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的锌离子近红外荧光探针能够特异性与锌离子发生反应，并结合锌离子后产生显著的光学效应，本发明的荧光探针能够与锌离子发生反应，产生强烈的荧光，因此，利用本发明的探针能够较好地识别出锌离子，能够较好的检测细胞内的锌离子，进而对细胞活性和细胞毒性进行检测。

附图说明