[发明专利]基于1,8-二氨基萘单元的次氯酸和一氧化氮荧光探针

说明书

本发明公开了基于1,8‑二氨基萘单元的次氯酸和一氧化氮荧光探针及其制备方法和应用，优选两种探针分子：基于单通道响应的次氯酸荧光探针A与基于双通道响应的检测次氯酸和一氧化氮的荧光探针B。本发明优点是基于1,8‑二氨基萘单元，通过简单的合成与纯化方法制备新颖的探针A与探针B分子，具有高选择性，探针A分子可用于水溶液中HOCl的测定，探针B分子可用于水溶液和细胞中定量检测次氯酸和一氧化氮，以及细胞中的生物成像。

技术领域

本发明涉及一类荧光探针，特别涉及一类灵敏度高、响应迅速的基于 1,8-二氨基萘单元的次氯酸和一氧化氮荧光探针，其合成方法、在水溶液和细胞中定量检测次氯酸和一氧化氮，以及细胞中生物成像的应用，属于检测技术领域。

背景技术

活性氧物种(reactive oxygen species，ROS)和活性氮化合物(reactivenitrogen species，RNS)广泛参与生物体的多种生理、病理过程，长期以来备受关注。作为一种ROS，次氯酸(HOCl)可以由髓过氧化物酶-H₂O₂-Cl^-系统产生，可以保护身体免受病原体的侵入。然而，过量的HOCl也会导致多种病理过程，如癌症、阿尔茨海默症、以及心肌梗塞、动脉粥样硬化等多种心血管疾病。HOCl 还作为一种高效的杀菌剂，还广泛应用于净水领域。HOCl的检测具有重要意义。

HOCl的检测的传统方法包括极谱法、库仑法、化学发光法、比色法以及碘量滴定法等。这些方法虽然相对成熟，但步骤相对繁琐、仪器要求较高。基于荧光信号变化的荧光探针技术所需要的仪器简单，有着高选择性和高灵敏性，响应时间快，检测浓度范围广，能够进行实时、原位检测。荧光探针结合显微成像技术，在生物成像领域有着巨大的应用前景。

一氧化氮(NO)是一种RNS，是生物体内一种重要的信号小分子，在生物体内的信号传导和免疫调节中起着不可或缺的作用。生物体内的NO可由 L-精氨酸在一氧化氮合酶的作用下产生的，广泛参与细胞免疫和氧化还原等多种生理、病理过程。当细胞器中含有过量的NO时，它会迅速变成其它ROS和RNS，如·OH和ONOO^-，严重破坏各种酶，DNA和蛋白质等。因此，NO的检测具有重要意义。

近年来，多种检测ROS/RNS的荧光探针应运而生，但是依旧存在着合成步骤较多、纯化步骤繁琐、选择性较差等问题。因此，发展合成步骤简单，高选择性以及灵敏度高的荧光探针是本领域技术与科研人员急需要解决的问题。特别是，如心血管疾病、神经系统紊乱、肾病、肿瘤等许多疾病都与HOCl和 NO二者的水平密切相关。就目前的技术而言，针对次氯酸或一氧化氮的单通道探针种类相对较多，但是缺少一种能同时检测不同ROS/RNS的荧光探针。

本发明的特点是采用基于1,8-二氨基萘单元作为反应识别基团，发明的荧光探针A能高选择性单通道检测HOCl；荧光探针B能高选择性双通道检测HOCl 和NO。

发明内容

本发明提供基于1,8-二氨基萘单元的探针A与探针B，其具有高灵敏度以及高选择性的特点。探针A用于水溶液条件下单通道定量检测HOCl，探针 B用于在水溶液和细胞中双通道定量检测HOCl和NO，以及在细胞中生物成像的应用。

所述的单通道HOCl荧光探针A的分子结构式如下：

其中：R₁，R₂，R₃，R₄，R₅独立地选自氢原子，直链或支链烷基，直链或支链烷氧基；R₁，R₂，R₃，R₄，R₅可以相同或不同。

优选的，本发明所述的单通道HOCl荧光探针A的分子结构式如下：