[发明专利]选择性检测细胞内锌离子的荧光探针及其合成方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及选择性检测细胞内锌离子的荧光探针及其合成方法和用途。 

背景技术

锌是人体必需微量元素之一，在人体内的含量仅次于铁而排在第二位。生物体内大部分的锌离子都与蛋白质结合，其在金属蛋白中作为一种辅助因子调控蛋白质或酶的活性。另外锌离子还具有神经调节功能，锌离子能够通过电位调控型离子通道进入细胞，通过金属蛋白(锌指蛋白)来改变染色质的构象或阻断DNA的合成从而影响基因表达。缺锌时可引起神经生长发育受阻，而且会导致性器官发育迟缓，表现为前列腺和精囊发育不全，精子减少，导致性生理机能降低。此外还发现肝硬化患者血清中锌水平降低，尿中锌的排出量增加，肝中含锌量减少。因此在治疗过程中应适当的补充锌。 

锌离子的分析测定一般是利用其还原性及其与某些有机试剂发生反应后，用原子吸收光谱法，电化学、分光光度法、化学发光法、催化动力学方法及荧光方法进行分析测定，但这些分析测定方法不能够对生物体内金属离子进行实时、原位动态检测，灵敏度不高并且选择性较差；并且测试样品的预处理较复杂，使得其应用受到了一定的限制。 

光化学传感器是近年来迅速发展起来的一个新的科学技术，它的出现显然和超分子科学的进展诸如分子组装、主客体化学、非共价相互作用、氢键作用、疏水作用等以及光诱导电子转移(PET)过程、分子内共轭的电荷转移化合物结构及其发光特性等研究密切相关：它的发展也和许多科学技术领域诸如生物化学、临床医学、药物化学以及环境科学中提出的大量实际问题密切相关。由于上述种种原因，有力的推动了光化学传感器的研究进展。光化学传感器按其信号检测方法的不同，主要分为荧光探针(Fluorescent probe)又称为荧光化学传感器(Fluorescent Chemosensor)和比色化学传感器(Colorimetric Chemosensor)。荧光探针主要是依靠荧光信号为检测手段，通常 有荧光的增强、猝灭或者发光波长的移动，而比色化学传感器主要是借助于色调的变化，通过肉眼观察就可以检测，方便实际应用。用于对外来物种进行检测的荧光探针的设计和研究，是近年来受到广泛关注的一个科学技术。荧光探针的检测过程主要是通过器件接受体(Receptor)部分对外来物种(包括阳离子，阴离子及中性分子等)的选择性接纳，然后经不同的作用机制，如光诱导电子转移(PET)或能量转移、金属-配体电荷转移(MLCT)、分子内电荷转移(ICT)，再通过器件的信号报告部分给出有关器件在接纳物种过程中的信息变化。荧光探针由于其有选择性好、灵敏度高、响应时间快等优点，在微量化学物种的检测方面得到了很好的应用。 

香豆素类化合物因其较大的摩尔消光系数和高的荧光量子产率，已作为荧光标记物在生物技术方面有一定的应用，但把它作为直接用来识别特定客体的化学传感分子的例子还很少见报道。在本发明中，本发明设计合成了基于香豆素氨基硫脲的衍生物作为选择性检测细胞内锌离子的荧光探针，与前人的工作相比(1，Hirano，T.；Kikuchi，K.；Drano，Y.；Higuchi，T.；Nagano，Y.J.Am.Chem.Soc.，2002，124，6555～6562.；2，Burfrtte，S.C.；Frederickson，C.J.；Bu，W.；Lippard，S.J.J.Am.Chem.Soc.2003，125，1778～1787.)有这样的优点：荧光探针分子对锌离子有识别作用时，使荧光发射有较大的增强，而且可进一步用于细胞内锌离子的荧光成像，这为临床医学中相关疾病的诊断提供了参考。 

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有荧光探针的性能和结构上的不足之处，提供一种性能优良的选择性检测细胞内锌离子的荧光探针。 

本发明的目的之二是提供选择性检测细胞内锌离子的荧光探针的合成方法。 

本发明的目的之三是提供选择性检测细胞内锌离子的荧光探针的用途。 

本发明的选择性检测细胞内锌离子的荧光探针具有式(I)所示的结构： 

式(I)中的R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆分别或者同时为氢、烷基、环烷基、取代烷基或芳基。 

所述的R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆中的烷基为：1至50个碳原子的烷基。