快速高选择性次氯酸荧光探针及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及4-对苯二酚基萘酰亚胺类化合物作为次氯酸荧光探针，其可在生理 水平条件下对次氯酸进行快速高选择性识别应用，或者其可测定样品中次氯酸/次氯酸根 的浓度。
【背景技术】
[0002] 次氯酸盐广泛用于家用漂白剂、饮用水消毒、氰化物处理等，它的使用浓度范围是 IO-IO4μ M。但是，研宄表明高浓度的次氯酸溶液会对人类和动物的健康存在潜在的危害。 活性氧（ROS)和活性氮物种（RNS)在细胞代谢过程中是无处不在的，并且对于一些生物学 功能是必不可少的。作为一种重要的R0S，次氯酸在生命系统中起着至关重要的作用，参与 了许多生理过程。生物体内的次氯酸由过氧化氢和氯离子在白细胞内通过过氧化物酶催化 反应生成。当病原体侵入人体组织时，白细胞通过吞噬作用吞噬入侵的病原体。在消灭侵 入的病原体时，内源性的次氯酸可以破坏各种生物分子，包括DNA，RNA，脂肪酸，蛋白质等。 由于次氯酸的高反应性和非特异性，一旦生命体内的次氯酸含量不能维持在正常的生理水 平范围内，将会导致破坏宿主组织，引起一系列的疾病，如：神经衰弱、肾脏疾病、动脉硬化 和关节炎等。因此，次氯酸是有关生命体健康与否的重要分子。
[0003] 鉴于此，发展能够有效检测特别是能够在生理水平条件下检测次氯酸的分析方法 是极其重要和有意义的。现如今已报道的检测次氯酸的分析方法包括碘还原滴定法、分光 光度法、化学发光分析法、库伦法、荧光探针检测等方法。在这些众多的检测方法中，荧光探 针由于其特有的优点而成为研宄人员关注的焦点。但是目前报道的荧光探针仍存在一些缺 陷，如选择性差、响应速度慢、灵敏度低以及合成复杂等。因此，发展高选择性、合成简单且 能够快速响应的荧光探针是本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本领域急需一种快速高选择性且制备简单的次氯酸荧光探针，从而能够有效检测 特别是能够在生理水平条件下检测次氯酸。为此，本发明合成了一类新颖的次氯酸荧光探 针，其合成简单、稳定性好、和/或选择性高，和/或能够快速识别次氯酸。本发明的探针可 在生理水平条件下进行次氯酸的测定。
[0005] 具体而言，本发明提供了 一种次氯酸荧光探针，其为4-对苯二酚基萘酰亚胺类化 合物，其结构如下：
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[0007] 优选的，本发明的荧光探针是：
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[0009] 在本发明的次氯酸荧光探针的制备方法中，反应温度是50~150°C ;反应时间是 2h~15h ;萘酰亚胺类化合物与对苯二酚的摩尔比为1 :1至1 :10,优选为1 :3。
[0010] 本发明还提供了用于检测样本（例如血液样本）中次氯酸浓度的检测制剂或试剂 盒，其包含本发明的探针。优选地，本发明的检测制剂或试剂盒还包含产品的使用说明书。 还优选地，本发明的试剂盒还包含用于测定样本中的次氯酸浓度的缓冲剂。
[0011] 本发明还提供了检测样本（例如血液样本）中次氯酸浓度的方法，其包括将本发 明的探针与待测样本接触的步骤。
[0012] 本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本（例如血液样本）中次氯酸浓 度的制剂中的用途。
[0013] 本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本（例如血液样本）中次氯酸浓 度的试剂盒中的用途。
[0014] 本发明的次氯酸荧光探针可与次氯酸进行作用，产生荧光光谱的变化，从而实现 对次氯酸的定量检测。
[0015] 具体而言，本发明的次氯酸荧光探针分别与过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、 氢氧自由基、过氧化叔丁醇自由基以及其他离子进行作用均不能导致荧光光谱的明显改 变，从而实现对次氯酸的选择性识别，进而可任选地用于排除这些过氧化氢、过氧化叔丁 醇、超氧化钾、氢氧自由基、过氧化叔丁醇自由基以及其他离子的存在对次氯酸的定量测定 的干扰。
[0016] 本发明的次氯酸荧光探针的水溶性较好，从而可有利于生理水平条件下对次氯酸 的检测。
[0017] 可选择地，本发明的次氯酸荧光探针的稳定性好，进而能够长期保存使用。
[0018] 进一步的，本发明的次氯酸荧光探针是快速高选择性次氯酸荧光探针，且合成简 单，有利于商业化的推广应用。
【附图说明】
[0019] 图Ia和图Ib是不同浓度NaC10(0~500 μΜ)对探针（5μΜ)荧光光谱的影响。
[0020] 图2是不同分析物（40 μ Μ)对探针（5 μ Μ)荧光光谱的影响。
[0021] 图3是不同分析物（40 μ Μ)对探针（5 μ Μ)荧光光谱法定量分析NaClO (40 μ Μ)的 影响。
[0022] 图4a和图4b是探针（5 μΜ)对NaC10(200 μΜ)响应时间的测试结果。
【具体实施方式】：
[0023] 本发明提供了上述快速高选择性次氯酸荧光探针的合成路线、方法及其光谱性 能。
[0024] 本发明的次氯酸荧光探针是一类4-对苯二酚基萘酰亚胺类化合物，其具有以下 结构通式
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[0026] 上式中：?, R2, R3, R4, R5, &为氢原子，直链或支链烷基，直链或支链烷氧基，磺酸 基，酯基，羧基；R1, R2, R3, R4, R5, R6可以相同或不同。
[0027] 该类次氯酸荧光荧光探针的合成路线和方法如下：
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[0029] 具体地，本发明的荧光探针可以通过如下方法制备，将一定摩尔比（例如1 :1~ 1 :1〇)的萘酰亚胺类化合物（例如4-氯-1，8-萘酰亚胺）和对苯二酚溶于二甲基亚砜 (DMSO)中，然后高温（例如IO(TC)下恒温加热一段时间（例如8h)，然后使用有机溶剂（例 如二氯甲烷）萃取，旋蒸有机相，得到粗产品。最后将粗产品用二氯甲烷体系进行柱色谱分 离获得纯品荧光探针。
[0030] 因此，本发明还提供了对苯二酚在制备用于检测次氯酸的荧光探针中的用途。
[0031] 本发明还提供了萘酰亚胺类化合物（例如4-氯-1，8-萘酰亚胺）在制备用于检 测次氯酸的荧光探针中的用途。
[0032] 本发明的快速高选择性识别次氯酸荧光探针的显著特征是能够快速高选择性地 识别次氯酸/次氯酸根，和/或在其他高浓度过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、氢氧自 由基、过氧化叔丁醇自由基和其他离子的存在下能够准确对次氯酸/次氯酸根进行定量分 析。
[0033] 下面将通过借助以下实施例来更详细地说明本发明。以下实施例仅是说明性的， 应该明白，本发明并不受下述实施例的限制。
[0034] 实施例1
[0035]
[0036] (方案 1)将 285. 5mg (LOmmol) N-丁基 4-氯-1,8-萘酰亚胺、220mg (2. Ommol)对 苯二酷和552mg(4. Ommol)碳酸钾溶于IOmL二甲基亚砜（DMSO)中，然后在80°C的恒温下反 应l〇h。将反应溶液倒入IOOmL水中，用二氯甲烷萃取，得二氯甲烷相，然后旋蒸得到粗产 品，使用二氯甲烷体系进行柱色谱分离，得到黄色纯净产品256mg，产率为71 %。
[0037] (方案 2)将 285. 5mg(l. 0mmol)4_ 氯-1，8-萘酰亚胺、330mg(3. Ommol)对苯二酷 和828mg(6. Ommol)碳酸钾溶于IOmL二甲基亚砜（DMSO)中，然后在80°C恒温下反应10h， 将反应溶液倒入IOOmL水中，用二氯甲烷萃取，得二氯甲烷相，然后旋蒸得到粗产品，使用 二氯甲烷体系进行柱色谱分离，得到黄色纯净产品309mg，产率为86 %。
[0038] (方案 3)将 285. 5mg(l. 0mmol)4_ 氯-1，8-萘酰亚胺、440mg(4. Ommol)对苯二酷 和828mg(6. Ommol)碳酸钾溶于IOmL二甲基亚砜（DMSO)中，然后在80°C恒温下反应10h， 将反应溶液倒入IOOmL水中，用二氯甲烷萃取，得二氯甲烷相，然后旋蒸得到粗产品，使用 二氯甲烷体系进行柱色谱分离，得到黄色纯净产品3