[发明专利]一种基于聚集诱导效应的荧光探针及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种基于聚集诱导效应的荧光探针及其制备和应用，该探针的结构如式Ⅰ所示，本发明提供的聚集诱导型荧光探针，具有两个反应位点，其光稳定性强，检测限低、选择性高，可实现对细胞内外半胱氨酸的准确快速检测。

技术领域

本发明涉及一种基于聚集诱导效应的荧光探针及其制备和应用，属于荧光探针技术领域。

技术背景

生物硫醇如半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽，在维持生物氧化还原稳态、蛋白质合成和转录方面发挥了关键作用。大量的研究表明，半胱氨酸异常水平与某些疾病密切相关，如儿童生长缓慢、脱发和肝损伤等。此外，高水平的半胱氨酸与神经毒性有关。因此，在进一步的学术研究和临床应用中，开发出一种能快速灵敏的检测半胱氨酸的手段具有重要意义。

荧光探针由于其灵敏度高、检测限低、成本低，在小分子生物硫醇检测中得到广泛应用。这类检测生物硫醇的荧光探针大都基于迈克尔加成、醛环化、裂解反应。但由于半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽结构的相似性，准确的识别检测半胱氨酸仍很困难。在选择性检测半胱氨酸中，迈克尔加成已被证明是一种有效的策略，在典型的荧光团如香豆素、苯并噻唑、喹唑啉酮、花箐、萘酰亚胺已得到广泛应用。相比较于传统荧光团在浓度较高时由于强烈的π-π共轭，荧光发生淬灭，基于聚集诱导效应的荧光团如喹唑啉酮，在浓度很低时无荧光产生，但当分子成聚集状态时会发出强烈荧光，此类荧光探针具有较高的信噪比和良好的光稳定性。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种基于聚集诱导效应的荧光探针，本发明的另一目的是提供上述荧光探针的制备方法，本发明还有一目的是提供上述荧光探针再检测半胱氨酸中的应用，该探针以喹唑啉酮衍生物为荧光团，具有两个反应位点，可实现细胞内外半胱氨酸的灵敏快速检测。

本发明的技术方案为：一种基于聚集诱导效应的荧光探针，其特征在于，具有式Ⅰ所示的化学结构：

本发明还提供了制备上述的荧光探针的方法，其具体步骤如下：

(1)化合物Ⅱ的合成：在醇类有机溶剂和有机酸的存在下，将2,4-二羟基苯甲醛与2-氨基苯甲酰胺反应，反应后加入二氯二氰基苯醌，得到的化合物Ⅱ；

(2)探针Ⅰ的合成：在低沸点极性有机溶剂和有机碱的存在下，将化合物Ⅱ与丙烯酰氯反应，得到式Ⅰ的荧光探针。

优选步骤(1)中2-氨基苯甲酰胺与2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:(1-3)。

优选步骤(1)中所述的醇类有机溶剂为乙醇；其中醇类有机溶剂的用量为能溶解原料即可。所述有机酸为对甲苯磺酸。

优选步骤(1)中所述有机酸与2-氨基苯甲酰胺的摩尔比为1:(20-50)。

优选步骤(2)中所述的化合物Ⅱ与丙烯酰氯的摩尔比为1:(2-5)。

优选步骤(2)中所述的低沸点极性有机溶剂为二氯甲烷。其中低沸点极性有机溶剂的用量为能溶解原料即可。

优选步骤(2)中所述的有机碱为三乙胺。

优选步骤(2)中所述有机碱与化合物Ⅱ的摩尔比为2-4:1。

本发明还提供了上述的基于聚集诱导效应的荧光探针在检测半胱氨酸中的应用。该探针具有两个反应位点，对半胱氨酸的选择性及灵敏度显著提高，可实现细胞内外半胱氨酸的准确快速检测。

有益效果：