[发明专利]一种新型的近红外荧光探针的合成及对Fe2+检测活性评价

说明书

近红外的荧光探针，它具有如下结构式I。实验证明，该荧光探针对Fe²⁺具有很好的选择性和特异性，可以定量检测水溶液中的Fe²⁺，并且可以检测细胞中的Fe²⁺⁺。本发明公开了近红外荧光探针的制法以及对Fe²⁺检测活性研究。

技术领域

本发明涉及一种近红外的荧光探针的合成及对Fe²⁺检测活性评价。

背景技术

铁是生物体所必须的微量元素之一，以多种形式在体内保持着动态平衡，是 几乎所有生物细胞正常生长所必需的金属元素。铁在人体内的分布极为普遍，几乎所有组织 中都有，其中以肝、脾中含量最高，其次是肺。铁在人体内有两种形式，一类为功能性铁， 主要以血红蛋白的形式存在于循环的红细胞内；另一类为储存铁，以铁蛋白和含铁血黄素形 式存在于肝脏、网状内皮细胞和骨髓内。这些铁可以参与血红蛋白，细胞色素及各种酶的合成。很多含铁酶控制着重要的氧化、水解和转化过程，因此与组织吸收、氧化磷酸化、淋巴细胞与粒细胞功能、躯体与神经组织的发育有关。铁是血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素的组成部分，可以维持人体的新陈代谢，它直接参与氧的运输与储存。此外，铁在神经系统中也起着非常重要的作用，它不正常的代谢与神经系统的疾病紧密相关。

Fe²⁺，由于能够催化体内的O₂和H₂O₂产生羟基自由基，而过量的羟自由基最终会导致 对重要细胞结构的过氧化损伤，在生命过程中起着更加重要的作用。因此，对细胞内的Fe²⁺进行动态，原位检测以及可视化成像分析，不但是生命科学科学研究所迫切需求的，同时也 是分析化学研究中的热点与难点。

荧光探针因为具有简单操作性、高灵敏性以及高选择性而被应用于检测金属离子以及其 他小分子。基于含有氮氧化物功能学的原理，该探针可以与Fe²⁺结合脱氧，生成荧光团，因 此可将它们开发成为Fe²⁺的探针，由于荧光团激发为456nm，发射640nm，处于近红外波长 范围内，可以进行体外测试以及细胞活性测试，甚至小动物活体成像测试。

发明内容

本发明涉及一种近红外的荧光探针的制备与检测Fe²⁺中的应用。

本发明的技术方案如下：

一种近红外的荧光探针，其化学结构式如下：

一种近红外的的荧光探针的制法，其特征是它由以下步骤组成：

步骤1 称取化合物II(214mg，1.16mmol)加入50mL圆底烧瓶中，3mL甲苯将化合物C溶解，称取醋酸钯(5.67mg，0.025mmol，0.06eq)、碳酸铯(164.46mg，0.51mmol，1.2eq)、BINAP(15.73mg，0.025mmol，0.06eq)、吗啉(140Ml，1.60mmol)按比例加入反应液中，于 100℃加热回流8h，TLC跟踪检测反应，整个反应过程用氩气保护。将反应液使用硅藻土抽 滤，保留滤液再用真空旋转蒸发仪蒸干，使用200-300目硅胶柱层析分离纯化粗产物，最终 得到一类白色针状固体，即化合物III(112mg，产率50.49％)。

步骤2 称取化合物III(293.7mg，1.54mmol)，3-(二氰基亚甲基)-5，5-二甲基环己环 (286mg，1.54mmol)加入50mL圆底烧瓶中，加入70μL哌啶，3mL无水乙醇，室温搅拌5h，TLC跟踪检测反应直至化合物III反应完全。抽滤，用无水乙醇少量冲洗，最终得到深红棕色固体 即化合物IV(401mg，产率72.44％)。