[发明专利]基于氟硼吡咯结构的硫化氢荧光探针及其制备方法和用途

说明书

技术领域:

本发明属于生物检测领域,涉及基于氟硼吡咯结构的硫化氢荧光探针及其制备方法和用途。

背景技术:

据报道，1996年,Abe和Kimura研究发现硫化氢(H₂S)在机体内的神经调节过程中发挥着非常重要的作用,这一研究引起各国的研究者对硫化氢的广泛关注,自此人们对硫化氢的各方面的生理功能展开了研究，使人们对于硫化氢的认识不再局限于其为具有臭鸡蛋气味的有毒气体。目前的研究表明硫化氢广泛存在于机体的各组织器官中,内源性的硫化氢主要来源于以L型半胱氨酸或高半胱氨酸为底物的酶催化反应过程,所涉及的酶包括cystathionineβ-synthase(CBS,EC4.2.1.22)、cystathionineγ-lyase(CSE,EC 4.4.1.1)、3-mercaptopyruvate sulphurtransferase(3-MST,EC2.8.1.2)以及CAT cysteine lyase(CL,EC4.4.1.10)。研究表明，在生理浓度范围内,硫化氢对心血管,神经,消化等系统都具有一定的保护及调控作用,此外它还可以调节胰岛素的释放,并具有一定的抗炎和抗癌的功能；因此,硫化氢目前已被公认为是继一氧化氮和一氧化碳之后被发现的第三个气体信号分子。

近年来,有关硫化氢生理功能,作用机制以及相关药物的研究引起了生物医药领域的广泛关注；然而,缺乏快速准确的硫化氢检测方法一直是阻碍硫化氢相关研究的瓶颈之一。虽然目前文献上报道了多种硫化氢的检测方法,其中包括比色法,电化学方法,气相色谱法以及硫化物沉淀法等,但这些方法均具有比较复杂的样品前处理过程,难以实现对活细胞及活体内硫化氢的实时监控及示踪,而且其灵敏度及选择性仍有待进一步考证。因此,研究和发展具有高灵敏度,好的选择性和生物兼容性,并且对机体内的硫化氢具有动态示踪作用的检测技术及分析方法是硫化氢相关研究领域中的前沿课题之一,也是阐明硫化氢生理功能及相关药物研究的前提基础。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟依据荧光检测技术具有灵敏度高, 方便快捷等优点，以及可作为理想的检测方法用于硫化氢分子的示踪及检测的基础，提供基于氟硼吡咯结构的硫化氢荧光探针及其制备方法和用途。

发明内容:

本发明的一个目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可通过比值法检测硫化氢的荧光探针,该探针是一种基于新的反应机理检测硫化氢的亚砜类荧光探针；其本身的发射波长在540nm,在检测硫化氢过程中,硫化氢可引起探针在713nm的荧光增强,同时514nm的荧光减弱,从而实现通过比值法对硫化氢的检测。

本发明所述的探针由基于下述结构通式(1)的氟硼吡咯衍生物制成，

其中R₁,R₂,R₄,及R₆选自氢,甲基,乙基,R₃,R₅选自甲基,乙基；

本发明的又一个目的是提供一中可通过荧光淬灭机制检测硫化氢的荧光探针,该荧光探针是一种基于新的反应机理检测硫化氢的亚砜荧光探针；该探针本身的发射波长在568nm,在检测硫化氢过程中,硫化氢可引起探针568nm的荧光减弱,从而实现通过荧光淬灭机制对硫化氢的检测；

所述的通过荧光淬灭机制检测硫化氢的荧光探针由基于通式(2)结构的氟硼吡咯衍生物制成，

其中R₁,R₄,及R₆选自氢,甲基,乙基,R₃,R₅及R₇选自甲基,乙基。

本发明提供了所述通式(1)和(2)化合物的制备方法,其合成方程式是：

所述制备方法包括以下步骤:

1)在干燥的三氯氧磷逐滴缓慢滴加入干燥的DMF，加入化合物A,室温反应4h。向其中缓慢滴加过量的饱和碳酸钠溶液，所得混合溶液加适量去离子水洗涤3次，合并的有机层用无水硫酸钠干燥，过滤,减压蒸馏旋干溶剂，得到红色固体混合物；粗产品用硅胶柱色谱分离，得产物B；