[发明专利]基于吲哚菁类荧光探针、制备方法及用途

说明书

本发明公开了基于吲哚菁类荧光探针、制备方法及用途，结构如下。中间体EMPIW和6‑羟基‑2‑萘醛的缩合反应；荧光团N与丙烯酰氯的取代反应。该荧光探针基于吲哚菁结构，Michael受体作为识别基团，能特异性识别生物硫醇，且光学性能良好，能用于细胞内成像等。

技术领域

本发明涉及荧光探针、制备方法及用途，特别涉及基于吲哚菁类荧光探针、制备方法及用途。

背景技术

生物硫醇在生物体内起着重要的生理作用。其中半胱氨酸((Cys)参与生物体的信号调控与代谢过程。Cys在细胞的还原和肝脏解毒过程，蛋氨酸、硫胺素、肝素、生物素、硫辛酸、辅酶A等的生物合成中起重要作用，它可以保护防御系统免受氧化并影响二硫键的形成、折叠、组装和稳定性。人体中生物硫醇的水平异常可导致心血管疾病及中风、骨软弱病、精神病、生长迟缓、肝损伤等。因此，对生物体内的生物硫醇进行原位定量分析，就显得尤为重要。目前检测生物硫醇的方法有高效液相色谱法、电化学分析法、紫外分光光度法、荧光光谱法等等，而荧光光谱法相对于其他方法来说，其具有高灵敏度、特异性、用样量少、方法简单等优点。同时，荧光光谱法中的红外荧光成像技术具有背景干扰低、对生物样品的光损伤小、样品穿透性强、检测灵敏度高等优点，因此近红外荧光探针成像在化学、生物学和临床检验诊断等方面显示了较好的应用前景。

近年来，用于检测生物硫醇的荧光探针发展迅速，荧光素类、罗丹明类、香豆素类、BODIPY类、萘酰亚胺类、稀土配合物类、吡咯类、菁类等荧光染料陆续被设计合成，而菁类荧光探针由于最大吸收波长较大(λ＞600nm)，在近红外区应用于荧光标记效果明显，因此，菁类染料是近红外荧光染料唯一广泛使用的荧光染料，但其由于量子产率低、水溶解性差、光稳定性差等特点，局限了其进一步的发展。尽管菁类染料通过引入吲哚可改善其光学性能，但研究表明基于吲哚菁类荧光探针的荧光量子产率仍较低(一般地Φ＜0.25)，不适合生物成像。而具有刚性共面的染料，荧光量子产率比较高，但其发射波长一般是在可见区，这不利于它们在生物样品中的应用。为了提高吲哚菁类荧光探针的荧光量子产率，需要对吲哚菁类荧光探针的化学结构进行修饰。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供基于吲哚菁类荧光探针，该荧光探针基于吲哚菁结构， Michael受体作为识别基团，能特异性识别生物硫醇，且光学性能良好，能用于细胞内成像。

本发明目的是提供所述基于吲哚菁类荧光探针的制备方法及用途。

技术方案：本发明提供一种基于吲哚菁类荧光探针，结构如下：

进一步地，在不同的pH值范围内，探针N-1具有不同的光稳定性。

所述的基于吲哚菁类荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)中间体EMPIW和6-羟基-2-萘醛的缩合反应

向中间体EMPIW和6-羟基-2-萘醛的混合物种加入无水乙醇，反应完成后，向反应体系中加入不良溶剂进行析晶，抽滤、洗涤，得到绿褐色滤饼，干燥，得到荧光团N，工艺流程如下：

(2)荧光团N与丙烯酰氯的取代反应

向惰性气体保护的荧光团N中注入无水DCM作溶剂，搅拌，待底物完全溶解，注入无水TEA，并在0℃环境中继续搅拌，再注入丙烯酰氯，反应后，反应液减压浓缩，得到暗红色粗产品，分离纯化，得到红色固体N-1，工艺流程如下：

进一步地，所述不良溶剂为MTBE。

所述的基于吲哚菁类荧光探针响应Cys的方法，工艺如下：