[发明专利]一种双发射菲咪唑型巯基氨基酸荧光探针及应用

说明书

本发明公开了一种检测巯基氨基酸的荧光探针，属于分析化学技术领域。该探针由3‑（1H‑菲并[9.10‑d]咪唑‑2‑基）‑[1,1'‑联苯]‑4‑醇和4‑氯‑7‑硝基苯并‑2‑氧杂‑1,3‑二唑在二氯甲烷中室温下制备而得。本发明所述的荧光探针的制备原料易得，合成方法简单，对巯基氨基酸具有高选择性、高灵敏性、低检测限等优点。本发明所述荧光探针可应用于细胞中的巯基氨基酸的检测。

技术领域

本发明提供了一种检测巯基氨基酸的荧光探针，属于荧光探针技术领域。

技术背景

半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）是细胞中非常重要的三种巯基氨基酸，也称生物硫醇。它们在生物体内的作用是参与氧化还原反应过程，调节生物体内的细胞稳态和细胞代谢。首先，在生物生长发育的过程中，半胱氨酸（Cys）的缺乏会导致生长迟缓、毛发色素脱失、肝脏的损失。其次，人体血浆中，同型半胱氨酸（Hcy）含量的增加与阿尔兹海默病、心血管疾病以及骨质疏松等疾病密切相关。谷胱甘肽（GSH）在维持细胞还原环境的过程中发挥着重要作用，包括保持蛋白质中的半胱氨酸（Cys）处于还原状态以及通过捕获容易损伤DNA和RNA的自由基来保护细胞免受氧化应激影响。由于生物硫醇重要的生物学作用，发展一种快速、灵敏、简便的检测生物硫醇的方法对于学术研究和潜在的疾病诊断非常重要。

目前，如高效液相色谱法、质谱法、气相色谱法及电化学方法等等都可以用于生物硫醇。然而这些方法具有操作步骤复杂、所用仪器昂贵、响应时间长等缺点。与此相反，荧光探针具有的高灵敏度、操作简单、检测时间短、低成本，以及能够实现对细胞和活体的实时可视化示踪的优点恰恰能够弥补传统检测方法的不足。因此，开发出能够用于检测生物体内巯基氨基酸的荧光探针有助于环境或者医学等相关领域的推进。

发明内容

本发明所述的一种检测巯基氨基酸的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的化学结构式所示：

上述检测巯基氨基酸的荧光探针以如下方法制备：

氮气氛围、冰浴下将4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑和化合物II加入20mL干燥的二氯甲烷，滴加三乙胺。室温搅拌过夜，反应结束真空浓缩，柱层层析纯化得到黄色固体化合物I。

本发明所述的荧光探针可用于水溶液中的巯基氨基酸的同时检测。

进一步优选的，所述荧光探针用于在pH7.4的DMF与PBS缓冲液混合液中的生物硫醇的快速检测。以谷胱甘肽为例，检测限为1.34×10^-7 mol/L。

本发明所述荧光探针用于在pH7.4的DMF与PBS缓冲液混合液中对巯基氨基酸具有双发射响应性能。本发明通过实验验证，所述荧光探针在pH7.4的DMSO与PBS缓冲液混合液中以365nm波长的光源作为激发光，其溶液几乎不发光。随着生物硫醇的加入，溶液在365nm的光激发时，溶液在480nm处发出强烈的蓝色荧光。但是当用470nm的光激发时，溶液在550nm处发出强烈的绿色荧光。其它非巯基氨基酸的加入对巯基氨基酸的荧光没有影响。因此，本发明的荧光探针化合物对生物硫醇具有很高的选择性。

本发明的荧光探针化合物在pH7.4的DMF与PBS缓冲液混合液中，巯基氨基酸的浓度的与荧光强度呈现线性关系，因此，可以定量测定溶液中巯基氨基酸的含量。

本发明所述的荧光探针可用于细胞中巯基氨基酸的检测。