一种检测次氯酸的荧光探针及制备方法和应用

本发明涉及生物检测，具体涉及一种检测次氯酸的荧光探针及制备方法和应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、次氯酸是由c1-和h2o2在生物系统中的髓过氧化物酶的作用下产生的一种重要的活性氧。尽管次氯酸在生物系统中浓度极低，但在免疫防御中发挥着关键作用。然而，由于次氯酸的高反应性，过量的次氯酸可引起一系列与炎症密切相关的疾病。因此，建立一种满意的检测方法用于检测活细胞和活体中天然次氯酸具有十分重要的意义。

3、与其他传统方法相比，小分子荧光探针在生物成像应用中具有突出的灵敏度和高的时空分辨率。近年来，基于不同识别受体的次氯酸荧光探针被设计出来。然而尽管这些荧光探针在许多方面都有其独特的优点，但其仍然存在灵敏度低、选择性差、体内生物成像应用有限的缺陷。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供了一种检测次氯酸的荧光探针及制备方法和应用。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面，提供了一种荧光探针，其结构式如式ⅰ所示，

4、

5、本发明的第二个方面，提供上述荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

6、4-(二乙氨基)水杨醛与二甲氨基硫代甲酰氯在碱性条件下发生亲核取代，合成中间体；中间体与丙二腈反生缩合，合成荧光探针；

7、反应路线：

8、

9、在一种或多种实施方式中，4-(二乙氨基)水杨醛与二甲氨基硫代甲酰氯在碱性条件下发生亲核取代，合成中间体的方法包括：

10、4-(二乙氨基)水杨醛、二甲氨基硫代甲酰氯以及碳酸铯分散于乙腈中，在氮气保护下，加热反应，合成中间体。

11、优选的，所述4-(二乙氨基)水杨醛、二甲氨基硫代甲酰氯与碳酸铯的摩尔比为1:2.8～3.2:4.5～6，优选为1:3:5。

12、优选的，4-(二乙氨基)水杨醛在乙腈中的浓度为0.24～0.26mol/l，优选为0.25mol/l。

13、优选的，加热反应的温度为45～60℃，优选为50℃；加热反应的时间为5～7h，优选为6h。

14、在一种或多种实施方式中，中间体与丙二腈反生缩合，合成上述荧光探针的方法包括：将中间体和丙二腈分散于乙醇中，加入哌啶作为催化剂，在氮气保护下，加热反应，合成荧光探针。

15、优选的，中间体与丙二腈的摩尔比为5～6:17，优选为5.7:17。

16、优选的，中间体在乙醇中的浓度为0.25～0.3mol/l，优选为0.285mol/l。

17、优选的，加热反应的温度为45～60℃，优选为50℃；加热反应的时间为5～7h，优选为6h。

18、本发明的第三个方面，提供第一方面所述荧光探针和/或第二方面所述的制备方法制备的荧光探针在检测次氯酸中的应用。

19、本发明的有益效果在于：

20、(1)本发明中以4-(二乙氨基)水杨醛为母体，连接二甲氨基硫代甲酰氯作为识别基团，设计了对次氯酸特异性响应的荧光探针。荧光探针与次氯酸响应前，由于激发态能量的非辐射跃迁，荧光强度微弱；当荧光探针遇到次氯酸时，次氯酸会与二甲氨基硫代甲酰氯反应，暴露出羟基，随后发生分子内环化，刚性结构大幅增大，分子内旋转受阻从而使荧光强度大幅增强，因此实现对次氯酸的荧光响应。

21、(2)本发明提供的荧光探针与次氯酸反应后具有很强的荧光响应，其与次氯酸浓度(0～9μm)存在良好的线性关系，荧光响应随着次氯酸浓度的增加而增强。同时，本发明提供的荧光探针对次氯酸有很强的选择性，不受ros、再生营养物质(rns)、常见的金属离子和氨基酸的干扰；再者，在激光照射1h内，荧光强度几乎不变，表明探针具有良好的光稳定性。

22、(3)本发明提供的荧光探针，合成方法简单方便，产率高，易于制备，适于放大合成及实际生产应用。

技术特征：

1.一种荧光探针，其特征在于，结构式如式ⅰ所示，

2.权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，4-(二乙氨基)水杨醛与二甲氨基硫代甲酰氯在碱性条件下发生亲核取代，合成中间体的方法包括：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述4-(二乙氨基)水杨醛、二甲氨基硫代甲酰氯与碳酸铯的摩尔比为1:2.8～3.2:4.5～6，优选为1:3:5；

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，加热反应的温度为45～60℃，优选为50℃；加热反应的时间为5～7h，优选为6h。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，中间体与丙二腈反生缩合，合成上述荧光探针的方法包括：将中间体和丙二腈分散于乙醇中，加入哌啶作为催化剂，在氮气保护下，加热反应，合成荧光探针。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，中间体与丙二腈的摩尔比为5～6:17，优选为5.7:17。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，中间体在乙醇中的浓度为0.25～0.3mol/l，优选为0.285mol/l。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，加热反应的温度为45～60℃，优选为50℃；加热反应的时间为5～7h，优选为6h。

10.权利要求1所述的荧光探针和/或权利要求2～9任一项所述的制备方法制备的荧光探针在检测次氯酸中的应用。

技术总结
本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种检测次氯酸的荧光探针及制备方法和应用。本发明中以4‑(二乙氨基)水杨醛为母体，连接二甲氨基硫代甲酰氯作为识别基团，设计了对次氯酸特异性响应的荧光探针。荧光探针与次氯酸响应前，由于激发态能量的非辐射跃迁，荧光强度微弱；当荧光探针遇到次氯酸时，次氯酸会与二甲氨基硫代甲酰氯反应，暴露出羟基，随后发生分子内环化，刚性结构大幅增大，分子内旋转受阻从而使荧光强度大幅增强，因此实现对次氯酸的荧光响应。荧光探针的结构式如式Ⅰ所示，

技术研发人员：李平,唐波,王昕,薛雪,李玺威,张庆猛,柳豪,秦世栋
受保护的技术使用者：山东师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11