基于噻吩化合物的荧光探针在检测极性值和粘度值中的用途

1.本技术涉及荧光探针检测技术领域，具体涉及一种已知化合物在检测溶液 极性值和粘度值中的新用途。


背景技术：

2.荧光探针由于可实现高通量检测、高选择性、高灵敏度、细胞/活体样本损 伤小等优点，已用于检测活体中活性小分子、酶、金属离子的浓度或活性，揭 示了多种疾病的发生机制及分析物的代谢路径。目前，对于荧光探针领域而言， 未来的探针发展趋势有：1)制备方法经济化，更适合工业化生产；2)检测对 象多功能化，可用单一探针实现同一种疾病模型下多分析物的相互关系的研究。
3.多项研究发现，疾病的发生与细胞内环境的变化息息相关。例如，相比于 正常细胞，肿瘤细胞内环境的粘度值较大，极性值较小。目前，多数探针只能 单一检测细胞中的粘度值或极性值，不利于疾病模型的多因素分析。因此，制 备和发现可实现粘度值和极性值检测的双功能探针具有重要的研究价值和应用 价值。有鉴于此，特提出本发明申请。


技术实现要素：

4.本技术提供一种化合物在定性检测溶液极性值和粘度值中的新用途。
5.化合物结构式如式(1)所示：
[0006][0007]
该化合物为已知化合物，其制备方法可参见(li s，wang p，feng w，et al. simultaneous imaging of mitochondrial viscosity and hydrogen peroxide inalzheimer's disease by a single near-infrared fluorescent probe with a large stokesshift[j].chemical communications,2020,56:1050-1053)。
[0008]
该化合物属于传统的推-拉荧光团，使得探针对极性值的响应能力提供可能； 另一方面，该化合物具有可自由旋转的醛基和n,n-二甲基基团，使得该化合物 对粘度值的响应能力提供可能。本技术发明人在日常利用荧光分光光度计进行 荧光检测实验中发现，该化合物同时具有极性值和粘度值双响应功能。
[0009]
基于此，本技术提供一种结构式如式(1)所示的化合物在检测极性值和粘 度值中的应用。
[0010]
本发明还提供一种结构式如式(1)所示的化合物在制备检测极性值和粘度 值的产品中的应用。
[0011]
可选的，所述产品为试剂或试剂盒
[0012]
可选的，所述极性值和粘度值为溶液或细胞内的极性值和粘度值。
[0013]
本技术还提供一种检测溶液或细胞极性值和粘度值的试剂盒，包括结构式 如式(1)所示的化合物：
[0014][0015]
本技术还提供一种检测溶液中极性值和粘度值的方法，包括：
[0016]
将结构式如式(1)所示的化合物加入待测溶液中进行反应，反应结束后所 得反应液在激发波长为399nm、发射波长为485nm下测得待测溶液的极性变化， 在激发波长为440nm、发射波长为595nm下测得待测溶液的粘度变化。
[0017]
可选的，检测极性变化时，选用1,4-二氧六环-水混合体系为极性测试体系， 1,4-二氧六环和水的粘度值几乎相等，1,4-二氧六环极性值小，水极性值大。
[0018]
可选的，检测粘度变化时，选用甘油-乙醇混合体系为粘度测试体系，甘油 和乙醇的极性值几乎相等，甘油的粘度值大，乙醇的极性值小。
[0019]
对溶液中的极性变化进行定性检测时的检测方法包括：
[0020]
将所述双功能荧光探针加入1,4-二氧六环-水混合溶液中，混匀后，在激发 波长为399nm，发射波长为485nm下采集待测溶液的荧光强度，比较不同1,4
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二氧六环-水比例下的荧光强度。
[0021]
对溶液中的粘度变化进行定性检测，检测方法包括：
[0022]
将所述双功能荧光探针加入甘油-乙醇混合溶液中，混匀后，在激发波长为 440nm，发射波长为595nm下采集待测溶液的荧光强度，比较不同甘油-乙醇比 例下的荧光强度。
[0023]
本技术至少具有如下有益效果：
[0024]
双功能荧光探针(i)可在不同荧光通道下实现溶液极性值和粘度值的分别 检测，提高探针的利用率和细胞/活体可视化性能，具有良好的科研和实际应用 价值。
附图说明
[0025]
图1-图2为荧光探针(i)的核磁氢谱及碳谱。
[0026]
图3为荧光探针(i)在激发波长为399nm、发射波长为485nm时，在不同 1,4-二氧六环-水比例下的混合体系的荧光强度图。
[0027]
图4为荧光探针(i)在激发波长为440nm、发射波长为595nm时，在不同 甘油-乙醇比例下的混合体系的荧光光谱图。
[0028]
图5为荧光探针(i)的抗干扰荧光强度图。
[0029]
图6为荧光探针(i)的细胞毒性测试图。
[0030]
具体实施方式
[0031]
下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申 请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
[0033]
实施例1：双功能荧光探针(i)的制备
[0034]
在氮气环境中，将化合物1,4-溴-n,n-二甲基苯胺(5mmol)和催化剂 pd(pph3)4(0.43mmol)置于15ml四氢呋喃中，随后加入k2co3水溶液(2m, 1.25ml)。1小时后，将溶解于10ml四氢呋喃的5-甲酰基-2-噻吩硼酸(10mmol) 缓慢加入反应溶液中，在80℃下搅拌反应12小时。待反应结束后，将反应混合 物冷却至室温，倒入饱和nacl溶液中，用二氯甲烷萃取三次，有机层用无水硫 酸钠干燥，真空浓缩。硅胶层析纯化粗产品，洗脱剂为二氯甲烷/石油醚(v/v,1:1)， 得到荧光探针(i)(0.29g，产率为25.2％)。
[0035]
合成路线：
[0036][0037]
该荧光探针(i)的核磁氢谱如图1所示，核磁碳谱如图2所示。1h nmr(400 mhz,chloroform-d)δ9.82(s,1h),7.68(d,j＝4.0hz,1h),7.56(d,j＝9.0hz,2h), 7.24(d,j＝4.1hz,1h),6.72(d,j＝8.4hz,2h),3.02(s,6h).
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c nmr(101mhz, chloroform-d)δ182.43,156.01,151.09,140.10,138.07,127.48,121.51,112.17, 40.24.
[0038]
实施例2：双功能荧光探针(i)(10μm)对极性响应的荧光光谱测试。
[0039]
准确称取一定量双功能荧光探针(i)，用二甲基亚砜配制成浓度为10mm 的母液，移液枪吸取4μl加入到4ml不同1,4-二氧六环-水比例中的混合溶剂中， 摇荡混匀后加入到比色皿中，用荧光分光光度计测定探针(i)在不同混合体系 中的荧光光谱。
[0040]
由图3可知，随着混合液中1,4-二氧六环的比例降低，溶液的极性增加，以 399nm为激发波长、485nm为发射波长的荧光强度不断降低，证明了探针对溶 液极性具有响应能力。
[0041]
实施例3：双功能荧光探针(i)(10μm)对粘度响应的荧光光谱测试。
[0042]
准确称取一定量双功能荧光探针(i)，用二甲基亚砜配制成浓度为10mm 的母液，移液枪吸取4μl加入到4ml不同甘油-乙醇比例中的混合溶剂中，摇荡 混匀后加入到比色皿中，用荧光分光光度计测定探针(i)在不同混合体系中的 荧光光谱。
[0043]
由图4可知，随着混合液中甘油的比例升高，溶液的粘度增加，以440nm 为激发波
长、595nm为发射波长的荧光强度不断升高，证明了探针对溶液粘度 具有响应能力。
[0044]
实施例4：双功能荧光探针(i)的抗干扰能力的测试。
[0045]
准确称取一定量的荧光探针(i)，用二甲基亚砜配制成浓度为10mm的母 液，一方面，移液枪吸取4μl加入到4ml含有不同被分析物的pbs溶液中(1 至11分别为na2so4、nano2、na2so3、nahso3、ch3coona、na2co3、naf、 kbr、ki、naclo、1,4-dioxane)中，摇荡混匀、超声后加入到比色皿中，用荧 光分光光度计以399nm为激发波长、485nm为发射波长进行测试；另一方面， 移液枪吸取4μl加入到4ml含有不同被分析物的pbs溶液中(1至17分别为 na2so4、nano2、na2so3、nahso3、ch3coona、na2co3、naf、kbr、ki、 cys、gsh、hcy、nahs、h2o2、naclo、pbs、甘油)中，摇荡混匀、超声后 加入到比色皿中，用荧光分光光度计以440nm为激发波长、595nm为发射波长 进行测试；
[0046]
如图5a所示，相比于1,4-二氧六环，其它被分析物的加入对探针在485nm 处的荧光强度影响很小；如图5b所示，相比于甘油，其它被分析物的加入对探 针在595nm处的荧光强度影响很小。以上实验结果证明探针对极性值和粘度值 均有很好的特异性。
[0047]
实施例5：荧光探针(i)对hela细胞的毒性实验。
[0048]
利用mtt细胞毒性实验测试荧光探针(i)对hela细胞的毒性大小。hela 细胞用含有不同浓度的探针培养液孵育24h后，计算细胞的存活率。
[0049]
结果如图6所示，即时探针浓度达到20μm时，细胞存活率可高达80％以 上，证明探针对细胞的毒性较小，具有用于细胞成像的潜力。
[0050]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权 利要求为准。