[发明专利]一种近红外硒代半胱氨酸荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种近红外硒代半胱氨酸荧光探针及其制备方法与应用。这种检测硒代半胱氨酸的近红外荧光探针的结构为(I)，其具有反应速度快、选择性好、灵敏度高、检测限低的优点。在生理pH值下，荧光探针与不同浓度硒代半胱氨酸反应后荧光强度与浓度呈现良好的线性关系，适合定量检测硒代半胱氨酸，用于人肺癌细胞A549中硒代半胱氨酸的荧光成像，可定量检测细胞中硒代半胱氨酸。

技术领域

本发明涉及荧光探针技术领域，尤其是一种近红外硒代半胱氨酸荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

硒是一种对人类健康至关重要的微量营养元素，硒摄入不足会引起克山病、大骨节病、糖尿病等疾病，但是摄入过量的硒会导致硒中毒，出现脱发、脱甲、肝损伤等。硒化合物在细胞内的主要存在形式是硒代半胱氨酸(selenocysteine，Sec)，Sec在蛋白质合成中被称为第21种氨基酸，是构成硒蛋白(Selenoprotein，SeP)的重要成分。SeP都具有较高的酶催化活性，SeP酶参与人体中抗氧化防御、生育、肌肉的发育、甲状腺激素调节和免疫功能等生理功能的代谢。而Sec特异性地作为SeP的反应活性位点，Sec含量的高低与SeP 的高催化能力息息相关。由于硒代半胱氨酸在人体生理功能的重要作用，研究开发在生物体系中能快速可靠地检测硒代半胱氨酸的方法是非常有必要的。

由于荧光探针对生物活性物质检测具有灵敏度高、操作简便等优点，通过荧光探针方法检测生物样品中的硒代半胱氨酸吸引了研究者的广泛关注。也相继报到了一些选择性检测硒代半胱氨酸的荧光探针，但已报道的大多数硒代半胱氨酸荧光探针是在紫外-可见光区间的探针。紫外-可见光在组织内穿透性弱，且易被组织中血红蛋白及黑色素等物质吸收；另一方面，在可见光的激发下，生物体有荧光背景，这些因素严重影响了其检测分析的灵敏度和准确性，不利于活体及深层组织中成像。近红外光波长范围为650-900nm，组织在此区间内自发荧光较少，避免了生物背景对荧光信号的干扰；同时近红外光具有较强的穿透性，有利于深层组织成像；且具有较低的光损伤。因此，近红外荧光探针具有信噪比高、样本穿透性强和成像分辨率高的优势。

因此，开发高灵敏度的近红外硒代半胱氨酸荧光探针能为生物体内硒代半胱氨酸的生理检测与病理机制考查提供新的检测方法。

本发明公开了一种近红外硒代半胱氨酸荧光探针及其制备方法与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近红外硒代半胱氨酸荧光探针及其制备方法与应用。

本发明的近红外硒代半胱氨酸荧光探针YZ-M5，其特征在于具有如式(I)所示化学结构的化合物：

式(I)所述的近红外硒代半胱氨酸荧光探针的制备方法，其特征在于，其制备包括以下反应步骤：

上述所述的近红外硒代半胱氨酸荧光探针的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：以浓硫酸为溶剂，4-(二乙氨基)水杨醛与环己酮进行反应，反应后倒入冰水中，再加入高氯酸形成沉淀制备化合物YZ-M3；

第二步：以醋酸为溶剂，化合物YZ-M3与对羟基苯甲醛进行反应，制备化合物 YZ-M4；

第三步：以二氯甲烷为溶剂，化合物YZ-M4与2,4-二硝基苯磺酰氯进行反应，制备化合物YZ-M5。

在第一步反应中，4-(二乙氨基)水杨醛与环己酮的摩尔比为1:1～3，反应的温度为80～120℃，反应时间为1～4h。

在第二步反应中，YZ-M3与对羟基苯甲醛的摩尔比为1:1～3，反应的温度为90～140℃，反应时间为1～4h。

在第三步中，YZ-M4与2,4-二硝基苯磺酰氯的摩尔比为1:1～3，化合物YZ-M4 与碳酸钾的摩尔比为1:0～4。