[发明专利]一种Cu

说明书

本发明公开了一种Cu⁺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Cu⁺荧光探针的制备方法，首先合成对Cu⁺具有高选择性的Cu⁺配体，然后合成石墨相氮化碳量子点GCNQD，所述GCNQD与Cu⁺配体结合构建一种新型Cu⁺荧光探针。当溶液中存在Cu⁺时，所述Cu⁺荧光探针可以与Cu⁺结合形成一种弱荧光的物质，导致探针荧光的猝灭，而探针的双光子荧光和荧光寿命也随之降低，因此，可实现对Cu⁺在细胞内的定量检测。

技术领域

本发明涉及一种检测Cu⁺的新型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。

背景技术

一价铜离子Cu+是生命中的一种必需元素，由于它优秀的氧化还原特性，其可以作为辅酶因子和催化剂来参与生命过程中的能量产生，氧气运输，细胞新陈代谢和信号传导等，这些都显示出它对生命过程是至关重要的。

Cu⁺在细胞内的失调会引发氧化还原反应失调，引起异常活性氧产生，从而导致氧化应激。氧化应激会扰乱正常的生理学过程并导致细胞死亡，它与年龄老化和许多不同的疾病有密切关系，如门克斯、威尔逊病、神经退行性疾病像阿兹海默症、帕金森症和亨廷顿病，以及导致代谢紊乱引起糖尿病、肥胖等。

目前有很多方法用于Cu⁺检测，比如紫外-可见吸收光谱法、电化学法、拉曼光谱法和荧光光谱法等。在这些已发展的方法中，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。目前用于Cu⁺检测的探针都是基于单光子激发单通道的探针，而双光子荧光探针可以进行双通道检测，且能对荧光寿命进行定量分析等，这些优点都能避免复杂环境相互干扰。实现应用于细胞、活体中Cu⁺的精确检测需要探针具有很高的选择性和较低的信号干扰，因此，发展一直能实现细胞、活体中Cu⁺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Cu⁺的新型荧光探针及其在细胞成像与生物传感中的应用，它具有选择性好、双光子检测、生物相容性高等优点。

本发明提供了一种Cu⁺荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

(1)Cu⁺配体的制备

(1-1)在氢溴酸中，式(1)羟乙基硫醚与硫脲进行过夜回流(第一反应)，后加入氢氧化钠进行过夜回流(第二反应)，得到油状物式(2)2-乙硫基硫醇；所述反应过程如下反应式(a)所示：

步骤(1-1)中，所述第一反应的温度为100℃-120℃；优选地，为120℃。

步骤(1-1)中，所述第一反应的时间为10h-12h；优选地，为12h。

步骤(1-1)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，冷却至室温加入氢氧化钠进行过夜回流反应(第二反应)。

步骤(1-1)中，所述第二反应的温度为100℃-120℃；优选地，为120℃。

步骤(1-1)中，所述第二反应的时间为10h-12h；优选地，为12h。

步骤(1-1)中，所述第二反应优选地在氮气氛围下进行。