[发明专利]一种检测细胞内硫化氢的荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种检测细胞内硫化氢的荧光探针及其制备方法和应用。所述荧光探针化学结构式为：。可通过4‑乙炔基苯甲腈与4‑溴‑2‑羟基苯甲醛的反应产物与2,4‑二硝基氟苯反应获得。所述荧光探针可通过荧光检测溶液、细胞或生物体中的硫化氢。所述荧光探针可经化学合成获得，合成工艺简单易行，原料廉价易得，制备成本低；具有高特异性，检测过程中不受其他组分的干扰；响应时间短、灵敏度高，具有良好的荧光发射光谱特性，可以实现对细胞内硫化氢的快速准确检测。本发明的探针在研究生物细胞内硫化氢对生理及病理过程的影响具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种检测细胞内硫化氢的荧光探针及其应用。

背景技术

硫化氢（H₂S）与一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）被视为生中的重要气体信号分子，H₂S的生物合成主要是在胱硫醚β合成酶（CBS），胱硫醚γ裂解酶（CSE）和3-巯基丙酮酸盐磺基转移酶（3-MST）三种酶的催化下，在心脏，脑，肝和肾脏中由L-半胱氨酸（Cys）产生。研究结果表明，H₂S在调节心肌的生理及病理过程中具有重要的作用，参与血管的舒张、血管的生成、炎症的调节、血压的调节以及神经系统的调节。内源性H₂S能够对氧化应激下的细胞和心脏缺血再灌注的损伤起到保护作用。同时，阿尔茨海默病、唐氏综合症以及糖尿病，肝硬化、心脏病和高血压等多种心血管疾病，也会导致H₂S水平代谢异常。

目前为止，检测H₂S的方法主要包括亚甲基蓝比色法，电化学分析和色谱分析，然而这些技术中很少能够实现生命系统中H₂S水平的非侵入性原位监测。与这些检测技术相比，基于小分子荧光探针的荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、响应迅速、操作简单、且能实现实时、无损、高时空分辨检测等优点，已被广泛应于各种生物小分子的检测。基于H₂S的还原性及其主要存在形式HS-的强亲核性，在近些年来开发了许多检测H₂S的荧光探针，反应位点主要包括将叠氮化物或硝基还原为胺，与Cu²⁺形成络合物等。但这些探针大多不具有快速的响应和较好的选择性，因此开发响应迅速，可高特异性检测H₂S的探针具有重要的意义。

发明内容

针对目前缺乏快速响应、选择性好的硫化氢检测探针的问题，本发明提供一种检测细胞内硫化氢的荧光探针，响应速度快、抗干扰能力强。

本发明的另一目的是提供一种上述荧光探针在检测溶液中或生物细胞内硫化氢的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测硫化氢的荧光探针，简称DFAN，其化学结构式如式（I）所示：

式（I）。

上述荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

（1）在氮气保护下，三苯基膦、[1,1-双（二苯基膦基）二茂铁]二氯化钯、碘化亚铜存在下，将4-乙炔基苯甲腈、4-溴-2-羟基苯甲醛于三乙胺中加热回流反应，反应结束后反应液分离纯化得化合物1，

化合物1；

（2）化合物1与2,4-二硝基氟苯在N,N-二异丙基乙胺存在下于二氯甲烷中在室温下搅拌反应，反应结束后反应液分离纯化得荧光探针。

所述4-乙炔基苯甲腈与4-溴-2-羟基苯甲醛的摩尔比为1:1。

步骤（1）中，所述反应温度为90℃。

步骤（1）中，所述分离纯化步骤为：以体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯为淋洗剂，将反应液通过柱层析分离提纯得到化合物1。