[发明专利]一种吡啶-香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种吡啶‑香豆素衍生物荧光探针及其制备方法和应用，其中所述吡啶‑香豆素衍生物的化学结构式如下：将7‑羟基‑3‑（3‑甲基异噁二唑‑5‑基）香豆素和三乙胺溶解于有机溶剂中，将吡啶‑2‑甲酰氯溶解于有机溶剂中，0℃下滴加到上述溶液中；反应混合物自然升温到室温，持续搅拌3h；减压抽滤，滤液减压蒸干，用乙醇重结晶，得到所述吡啶‑香豆素衍生物荧光探针。本发明的吡啶‑香豆素衍生物荧光探针在生理条件下能选择性的与铜离子作用，溶液蓝色荧光显著增强，特别是作为荧光探针在细胞内铜离子的方便检测的应用。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及吡啶-香豆素衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

铜离子作为第三丰富的过渡金属离子，在植物和人类的生物系统中起重要作用。然而，Cu²⁺浓度过高时，从而引起氧化应激和神经退行性疾病相关的疾病，如阿尔茨海默氏症，威尔逊氏症和梅克氏病。此外，由于铜矿大量地开采和广泛地使用，使得铜离子也成为重要的金属污染物。科学家们一直致力于采用选择性荧光传感探针实现对铜离子在生物和环境系统中检测的研究。

近年来，荧光分子探针技术由于具有灵敏度高、操作简单、成本低等特点，已经成为检测金属离子污染的重要手段。但现有绝大多数铜离子荧光探针需要有机助溶剂（10%），限制了其进一步实际应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明考虑到香豆素衍生物优异的光化学和光物理特性，以及吡啶化合物对铜离子的结合能力，合成了一种高灵敏度、高选择性的铜离子荧光探针。该探针能够在生理条件下实现铜离子的检测，并能应用于活细胞中铜离子浓度的检测。

本发明的主要目的在于提供一种可用于活细胞内针对铜离子的灵敏度高、选择性好的吡啶-香豆素衍生物荧光探针；另一目的是提供该荧光探针的制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种吡啶-香豆素衍生物荧光探针，所述吡啶-香豆素衍生物具有如下结构式：

本发明还提供了一种吡啶-香豆素衍生物荧光探针的制备方法，具体制备方法如下：

S1：将7-羟基-3-（3-甲基异噁唑-5-基）香豆素和三乙胺溶解于有机溶剂中；

S2：将吡啶-2-甲酰氯溶解于有机溶剂中，0℃下滴加到S1溶液中。

S3：反应混合物自然升温到室温，持续搅拌3h。

S4：减压抽滤，滤液减压蒸干，用50%乙醇重结晶，得到所述吡啶-香豆素衍生物荧光探针。

更进一步地，所述有机溶剂为二氯甲烷。

更进一步地，步骤S1中加入的7-羟基-3-（3-甲基异噁唑-5-基）香豆素和三乙胺的摩尔比为1:1.1。

更进一步地，步骤S2中7-羟基-3-（3-甲基异噁唑-5-基）香豆素和吡啶甲酰氯的摩尔比为1:1。

更进一步地，具体制备方法为，将2.43 g（10 mmol） 7-羟基-3-（3-甲基异噁唑-5-基）香豆素和1.11 g （11 mmol）三乙胺溶于0.03L二氯甲烷中，0℃下滴加含1.41 g（10mmol）吡啶-2-甲酰氯的二氯甲烷溶液0.02L。反应混合物自然升温到室温，持续搅拌3h。减压抽滤，滤液减压蒸干，用50%乙醇重结晶，得到所述吡啶-香豆素衍生物荧光探针。

本发明还提供了上述一种吡啶-香豆素衍生物荧光探针一种用途，即在作为铜离子荧光探针方面的应用，特别是在作为检测HeLa活细胞内铜离子的荧光探针中的应用。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：