CN103571458B - 一类含硒氟硼染料荧光探针及其在ClO-检测上的应用 - Google Patents
一类含硒氟硼染料荧光探针及其在ClO-检测上的应用 Download PDFInfo
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Abstract
一类含硒氟硼染料荧光探针的合成与其在ClO-检测上的应用，本发明涉及一类在ClO-存在下荧光强度或波长产生变化，在还原性物质存在下荧光强度或波长又恢复原来状态的荧光探针，可实现对ClO-的可逆或比率检测。本发明提供了一种可用于选择性检测细胞内ClO-的可逆荧光探针。本发明采用氟硼染料（BODIPY）作为荧光母体，在染料母体上引入有机硒醚结构形成探针体系，以硒作为与ClO-反应的活性中心，以实现选择性地检测ClO-；利用有机硒醚被氧化后形成的有机硒氧化物容易被生物体系中的还原性小分子如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、金属硫蛋白等还原为有机硒醚的性质，实现探针分子的可逆性。
Description
技术领域
本发明涉及一类用于检测ClO-的荧光探针，具体的说，在ClO-存在下荧光强度或波长产生变化，在还原性物质如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、金属硫蛋白等存在下荧光强度或波长又恢复原来状态的荧光探针。
背景技术
活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),就是比起普通的氧分子,它们有着更高的氧化还原活性。活性氧是生物过程和病理过程所必须的。当感染和发炎时，噬菌白细胞，包括嗜中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞都会产生活性氧以杀死病菌和病原体。因此，活性氧对于人体具有十分重要的意义。次氯酸是一种高活性的ROS，与其他的活性氧和活性氮(reactive nitrogen species，RNS),不同，次氯酸在日常生活中广泛用作消毒剂、抗菌剂和漂白剂。在人体内，它是在由嗜中性粒细胞分泌的绿过氧化酶（MPO）的催化下，由双氧水和氯离子生成的。内生的次氯酸根离子是生命所必须的，具有重要的抗菌性能且能抵抗微生物入侵，在人体的免疫系统中扮演着重要的角色。但人体中过量的次氯酸会导致组织损伤和诱发多种疾病，如：动脉硬化、癌症、心血管疾病、风湿性关节炎等。这些可能是因为生理条件下，次氯酸可以与DNA、RNA、脂肪酸、胆固醇和蛋白等生物分子发生反应。但是，次氯酸在这些疾病中的准确作用机理还没被研究透彻，由次氯酸引起的细胞死亡机理，细胞抵抗、适应次氯酸的机理仍然是未知的。在研究次氯酸根离子的生理功能和有害影响方面，研究人员已经开展了许多工作，并且提出了许多灵敏度高、选择性好的分析方法。虽然已经报道了许多用于检测次氯酸的分析方法如电分析、电位测定、分光光度法、化学发光法，但荧光探针技术由于可以减少对细胞损伤、可在活细胞中进行较高时间和空间分辨的可视化分析，成为一种有应用前景的分析方法。因此，为了更好地揭示次氯酸在生物系统中的作用，发展方便、灵敏的、特异的次氯酸荧光探针是迫切需要的。
一个具有应用前景的荧光探针应具有作用前后荧光变化明显、对目标分子响应快、选择性好、可用于实时可逆检测等优点。Dan Yang等公开了一类用于检测次氯酸的荧光探针HKOCl-1（结构见图1，Dan Yang et.al,Organic Letters,2008,10,2171），与次氯酸作用后,通过对苯二酚氧化成对苯二醌引起探针荧光增强，从而检测次氯酸的存在。最近，Tetsuo Nagano等公开了一种检测次氯酸的荧光探针MMSiR（结构见图1，Tetsuo Nagano et.al,J.Am.Chem.Soc.,2011,133,5680），通过罗丹名染料氧化前后的开闭环原理检测次氯酸根。以上探针虽对次 氯酸有较好的选择行，但都是单一波长荧光增强型探针，受外部环境的干扰较强；而且不具有可逆性，不能用于次氯酸的实时检测，使其应用前景受到了很大的限制。实时可逆检测，对深入研究ClO-在生物体内的产生、输送及累积等过程的动力学机理，进一步了解ClO-的生理和毒理作用具有重要意义。比率检测由于可建立内标，从而大大降低外部条件的干扰。因此，开发具有高选择性，可用于生物体系中次氯酸实时可逆检测、比率检测的荧光探针具有重要意义。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供了一类可用于选择性检测细胞内次氯酸的可逆荧光探针，此类探针可以选择性地与次氯酸作用，作用后荧光强度或波长发生改变，在还原性物质如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、金属硫蛋白等存在下荧光又可以恢复到原先状态。
为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明采用氟硼荧染料（BODIPY）作为荧光母体，在染料母体上引入有机硒醚结构作为与次氯酸反应的活性中心，以实现选择性地检测次氯酸；利用有机硒醚被氧化后形成的有机硒氧化物容易被生物体系中的还原性小分子如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、金属硫蛋白等还原为有机硒醚的性质，实现探针分子的可逆性；并同时利用有机硒醚氧化前后电子性质的变化及其对整个化合物荧光性质的影响调变探针分子的荧光性质。
所述的荧光探针的通式为：
一类氟硼染料荧光探针，其特征在于所述的荧光探针具有下列结构通式I：
通式I中：
R1为H、通式X、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2CH2O)n Ac、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M、含邻、间、对位取代的C6H4R11或苯环上邻、间、对位取代的CH2C6H4R11；R11为H、C1-12烷基、卤素、CN、OR12、N(R12)2、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
R2、R3、R5、R6、R8、R10为相同或不同的R13；R13为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、卤素、CN、OR12、N(R12)2、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
R4、R7为H、通式Y、Z、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的 苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、五元或六元O、N、S杂环、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；R12为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
M为H、K、Na、Li、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、苄基、NH4、NH3R14、NH2(R14)2、NH(R14)3或N(R14)4；R14为H或C1-12烷基；
n=1-15正整数、m=0-15整数；
R9为C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基或C1-12烷基取代的萘基；
当R1不为通式X时，R4、R7中至少有一个为通式Z；
当R4和R7同时不为Z时，R1必须为X。
当R1为X，R4、R7之一或同时为Z时，通式分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中：
R1为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、含邻、间、对位取代的苯基或苯环上含邻、间、对位取代的苄基；
R2、R3、R5、R6为相同或不同的R15；R15为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、卤素或CN；
R4、R7为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、五元或六元O、N、S杂环、C1-12烷基取代的萘基或取代的苯乙烯基；
R9为C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、含邻、间、对位取代的苯基或苯环上含邻、间、对位取代的苄基。
除另有说明外，本文中使用的术语具有以下含义：
本文中使用的术语“烷基”包括直链烷基和支链烷基。如提及单个烷基如“丙 基”，则只特指直链烷基，如提及单个支链烷基如“异丙基”，则只特指支链烷基。例如，“C1-6烷基”包括C1-4烷基、C1-3烷基、甲基、乙基、正丙基、异丙基和叔丁基。类似的规则也适用于本说明书中使用的其它基团。
本文中使用的术语“卤素”包括氟、氯、溴和碘。
本文中使用的术语“苄基”是指-CH2-Ph基团。当用“任选取代”修饰苄基时，指该苄基可以未取代的形式存在，或者可被合适的取代基在任何合适的位置取代。合适的取代基包括但不限于H、C1-18烷基、CN、COOH、NH2、NO2、OH、SH、C1-6烷氧基、C1-6烷基氨基、C1-6酰氨基、卤素、或C1-6卤代烷基等，只要最终形成的化合物具有本发明期望的性质。优选苄基由COOH、NH2、OH、C1-6烷氧基、卤素任选取代。
在本发明的通式I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ化合物中：
优选R1选自C1-4烷基、苯基、C1-4烷基取代的苯基、苄基、苯环上含C1-4烷基取代的苄基、含邻、间、对位取代的苯基或苯环邻、间、对位被取代的苄基；最优选R1为C1-4烷基、苯基。
优选R2、R5各自独立选自C1-12烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、CN；最优选R2、R5均为甲基。
优选R3、R6各自独立选自H、C1-12烷基、卤素；最优选R3、R6均为H。
优选R4、R7各自独立选自C1-12烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、五元或六元O、N、S杂环、取代的苯乙烯基；最优选R4、R7均为甲基、对位取代的苯乙烯基。
优选R9为C1-12烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上含有C1-12烷基取代的苄基；最优选R9为苯基和对位甲氧基取代的苯基。
将通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ应用于检测次氯酸时，其与次氯酸作用后，生成具有通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构的化合物，从而导致荧光光谱的改变；
具有通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构的化合物，在还原性物质存在下，重新变为具有通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物，从而导致荧光的恢复。
所述还原性物质为半胱氨酸、还原型谷胱甘肽或金属硫蛋白。
通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物可对次氯酸进行定性、定量的检测。
将浓度呈梯度变化的次氯酸水溶液分别加入通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物的水溶液中，分别测定加入后各体系的荧光强度，然后将次氯酸溶液的浓度和加入后体系的荧光强度为横坐标、纵坐标作图，根据荧光强度，即可从图中读出溶液中次氯酸的含量。
用通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物测定生物体系中的次氯酸，其荧光随生物体系的氧化还原电位而改变，能够对生物体系中的次氯酸进行实时可逆检测。
通式Ⅱ所代表的化合物，本身荧光很弱，可以特异性地与次氯酸迅速作用，生成通式Ⅴ所代表的的硒氧化物，同时荧光增强；通式Ⅲ、Ⅳ所代表的化合物，可以特异性地与次氯酸迅速作用，生成通式Ⅵ、Ⅶ所代表的的硒氧化物，同时荧光波长和强度发生变化。
通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ所代表的硒氧化物与还原性物质如硫化氢、半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、金属硫蛋白等作用会重新回到具有通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所代表的结构的化合物，相应的荧光也变回初始的状态。
硒原子是本发明所述荧光探针的反应中心，即硒原子提供具有通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物与次氯酸选择性作用的活性中心，也提供具有通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构的化合物与还原性物质如半胱氨酸作用的活性中心。同时，本发明所述荧光探针的荧光变化也是由有机硒片段的氧化还原状态调节。具有通式Ⅱ、ⅢI、Ⅳ结构的化合物，其硒原子具有很强的给电子能力，通式Ⅱ化合物容易通过光诱导电子转移过程淬灭染料母体的荧光；通式Ⅲ、Ⅳ化合物通过分子内电荷转移过程，使染料母体荧光波长红移。具有通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ结构的化合物与次氯酸作用后变为具有通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构的化合物，具有通式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构的化合物其硒原子由于被氧化而不再具有强的给电子能力，通式Ⅳ结构的化合物不能有效淬灭荧光母体的荧光，从而出现体系荧光增强的现象；通式Ⅵ、Ⅶ的化合物荧光波长蓝移，荧光强度相应变化，从而可对次氯酸比率检测。
本发明的有益效果：
这类化合物用作次氯酸荧光探针，在次氯酸存在下荧光发生增强或波长变化；再在还原性物质如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽或金属硫蛋白等存在下荧光恢复原来状态，可用于次氯酸的实时可逆检测。尤其是，这类化合物用作荧光探针，可用于细胞内次氯酸的实时可逆检测，这对深入研究次氯酸在生物体内的产生、输送及累积等过程的动力学机理，进一步了解过次氯酸的生理和毒理作用具有重要意义。
附图说明
图1背景技术中所举的已公开的次氯酸荧光探针结构示意图；
图2本发明提供的探针合成路线示意图；
图3本发明提供的探针检测原理示意图；
图4实施例2所采用的荧光探针A在不同PH值下的荧光强度示意图；下方曲线表明探针荧光强度随pH的变化，上方曲线表明探针加次氯酸后随pH的变化；
图5实施例2所采用的荧光探针A对次氯酸的选择性示意图；
图6实施例2所采用的荧光探针A的荧光强度随次氯酸浓度变化的示意图；
图7实施例2所采用的荧光探针A荧光强度随次氯酸浓度变化的线性拟合曲线；
图8实施例5所采用的荧光探针A与次氯酸作用后，再与二硫苏糖醇作用的荧光强度随时间变化示意图；
图9表示实施例5所采用的荧光探针A用于检测细胞内次氯酸的共聚焦显微镜照片。图9a表示探针A进入细胞后的成像照片；图9b表示图9a细胞内产生次氯酸后的成像照片；图9c表示图9b细胞加入还原剂二硫苏糖醇之后的成像照片。图9d、9e、9f分别表示图9a、9b、9c对应的细胞明场图片。图9g、9h、9i分别表示图9a、9b、9c与其对应的细胞明场图片的叠加图片。
图10实施例3所采用的荧光探针B在不同PH值下的荧光强度示意图；
图11实施例3所采用的荧光探针B对次氯酸的选择性示意图；图11a表明探针在710nm处荧光随不同活性氧的变化，图11b表明探针在634nm处荧光随不同活性氧的变化。
图12实施例3所采用的荧光探针B的荧光强度随次氯酸浓度变化的示意图；图12a表明710nm处荧光强度随次氯酸浓度的变化，图12b表明634nm处荧光强度随次氯酸浓度的变化。
图13实施例3所采用的荧光探针B 710nm处荧光强度与634nm处荧光强度随次氯酸浓度变化的拟合曲线；
图14表示实施例3所采用的荧光探针B用于检测细胞内次氯酸的比率共聚焦显微镜照片。图14a表示探针进入细胞后，长波长通道比短波长通道的比率成像图片；图14b表示图14a的细胞产生次氯酸后，短波长通道比长波长通道的比率成像图片。图14c、14d分别表示图14a、14b对应的细胞明场图片。
具体实施方式
实施例用于进一步说明本发明，但本发明不限于实施例。
实施例1
对甲氧基苯甲醛的合成：
将1.26g镁粉加入到250mL三口瓶中，N2保护，加入40mL THF，加入几粒碘（约0.5g）引发反应，滴加对溴苯甲醛10g/50mL THF，加完后继续回流使之充分反应。然后回流状态下，再滴加19.5g对甲氧基二苯二硒（OrganicSyntheses Coll.1988，6,533）/50mL THF，继续搅拌20小时。蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，过滤。蒸干溶剂，柱分纯化。
1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):3.84(s,3H,OCH3),6.93(d,2H,Ar-H，J=8.0),7.3(d,2H,Ar-H，J=8.0),7.57(d,2H,Ar-H，J=8.0),7.65(d,2H,Ar-H，J=8.0),9.88(s,1H,CHO).13C NMR(100MHz,CDCl3,ppm):55.34,115.58,117.35,128.92,130.01,134.09,138.01,144.35,160.62,191.33.77Se NMR(95MHz,CDCl3,ppm):419.14.HRMS(TOF LD+)calcd.for C14H12O2Se 292.0003,found 292.0014.
实施例2
探针A的合成：
如图2所示，本实施例所采用的探针化合物的结构用代号A表示。
将0.5g对甲氧基苯甲醛和0.35g 2，4-二甲基吡咯加入60mL二氯甲烷中，滴几滴（约1mL）三氟乙酸作为催化剂，室温搅拌至原料反应完全。加入2，3-二氯-5，6-二氰基对苯二醌（DDQ）0.39g，继续搅拌10-30分钟后，加入三氟化硼乙醚3g，三乙胺1.5g，室温搅拌10小时后，蒸干溶剂，柱分离纯化，蒸干溶剂得橙色固体粉末。
1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):1.42(s,6H,CH3),2.54(s,6H,CH3),3.83(s,3H,OCH3),5.97(s,2H,CH),6.9(d,2H,J=8.0,Ar-H),7.1(d,2H,J=8.0,Ar-H),7.39(d,2H,J=8.0,Ar-H),7.54(d,2H,J=8.0,Ar-H).13C NMR(100MHz,CDCl3,ppm):14.56,29.8,55.34,115.39,119.07,121.27,128.72,130.87,131.44,132.92,135.11,136.84,141.11,143.03,155.56,160.13.77Se NMR(95MHz,DMSO-d6,ppm):396.8.HRMS(TOF LD+)calcd.for C26H25BF2N2OSe 510.1193,found 510.1173.
实施例3
探针B的合成：
如图2所示，本实施例所采用的探针化合物的结构用代号B表示，原料BODIPY用代号C表示。
原料C(J.Phys.Chem.A 1998,102,10211)0.65g，对甲氧基苯甲醛1.2g，哌啶1mL，甲苯20mL，氮气保护下，100-165°C反应过夜。蒸干溶剂，柱分纯化，蒸干溶剂得蓝色固体粉末。
1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):1.42(s,6H,CH3),3.84(s,6H,OCH3),6.6(s,2H,CH),6.9(d,4H,J=7.2,Ar-H),7.15(d,2H,J=13,CH＝CH),7.29-7.31(m,6H,Ar-H),7.44(d,4H,J=6.8,Ar-H),7.47-7.49(m,3H,Ar-H),7.54(d,4H,J=7.2,Ar-H),7.66(d,2H,J=13,CH＝CH).13C NMR(100MHz,CDCl3,ppm):14.59,55.36,115.32,117.85,119.08,119.38,128.07,128.44,128.86,129.00,129.09,130.61,133.49,134.82,135.16,135.45,136.94,138.83,142.11,152.48,160.08.77SeNMR (95MHz,CDCl3,ppm):406.48.HRMS (TOF LD+)calcd.for C47H39BF2N2O2Se2872.1403,found 872.1412.
实施例4
探针A对次氯酸的选择性：
pH采用PBS缓冲溶液控制。于10ml比色管中加入10.0μM探针A，再加入20mM PBS，超纯水定容到10ml，摇匀溶液，平衡1min后，将上述工作液加入荧光皿中测定荧光光谱。然后分别加入100uM次氯酸，测定荧光光谱。荧光强度随pH的变化如图4所示。图4表明在pH 4.0～12的范围内探针A与探针A与次氯酸作用后的荧光强度没有明显变化，即在pH 4.0～12的PBS体系中， 都可以使用探针A检测次氯酸。
为尽可能模拟生理条件，以下各项实验均在pH=7.4条件下进行（PBS缓冲溶液，浓度为20mM），探针浓度仍采用10.0μM。
于10ml比色管中加入10.0μM探针，再加入20mM PBS pH 7.4，再加超纯水到5ml，摇匀，然后加入各种待测物（空白实验不加待测物），最后用超纯水定容到10ml。摇匀溶液，平衡10min，将工作液倒进荧光皿测定荧光光谱。探针A对次氯酸的选择性如图5所示。图5表明探针A对次氯酸具有很好的选择性，体系荧光增强。测定条件下其他活性氧物种几乎不能使探针荧光发生变化。
实施例5
探针A对次氯酸的定量检测：
于10ml比色管中加入10.0μM探针A，再加入20mM PBS pH 7.4，再加超纯水到5ml，摇匀，然后加入不同浓度次氯酸，最后用超纯水定容到10ml。摇匀溶液，平衡10min，将工作液倒进荧光皿测定荧光光谱，取各荧光光谱最大值，输入软件OriginPro 8.0,得到线性工作曲线。
定容后次氯酸浓度：0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0，8.0，9.0，10，12，14，16，18，20，24，28，32，36，40，50μM.
图6表示随次氯酸浓度的变化体系荧光强度的变化，表明随次氯酸浓度的增加，体系荧光明显增强；图7表示荧光强度随次氯酸浓度（0-40uM）变化的线性拟合曲线，线性拟合曲线的线性回归常数为0.9991，表明探针能定量的测定次氯酸的浓度。
实施例6
探针A的可逆性测试：
于10ml比色管中加入10.0μM探针，再加入20mM PBS pH 7.4，再加超纯水到5ml，摇匀，然后加入次氯酸30.0μM，最后用超纯水定容到10ml。摇匀溶液，平衡10min，将工作液倒进荧光皿测定荧光光谱。将荧光皿中的工作液倒回比色管中，加入30.0μM还原性物质二硫苏糖醇，同时记录不同时间的荧光光谱。图8表示在探针A与次氯酸作用后的溶液中加入二硫苏糖醇后体系荧光强度随时间的变化趋势。图8表明二硫苏糖醇能有效的还原探针A的氧化产物，即具有通式Ⅳ结构的化合物，重新生成荧光较弱的探针A。二硫苏糖醇基本可使体系荧光强度恢复到最初状态。图8表明探针A作为次氯酸荧光探针具有可逆性，能实时检测次氯酸的浓度变化。
实施例7
探针A用于细胞内次氯酸的可逆检测：
RAW264细胞按照American type Tissue Culture Collection规定进行培养。10.0uM探针A孵育RAW264细胞10分钟，用培养基洗涤3次，置于共聚焦荧光显微镜下拍照，结果如图9a所示；然后2.0uM PMA（刺激细胞产生次氯 酸）孵育细胞10分钟，用培养基洗涤3次，共聚焦显微镜拍照，结果如图9b所示，荧光强度明显增强；再用30uM还原谷胱甘肽孵育细胞30分钟后，用培养基洗涤3次，共聚焦显微镜拍照，结果如图9c所示，荧光强度又减弱。图9d、9e、9f表示细胞的明场，图9g、9h、9i为荧光图片与明场的叠加图片。
实施例8
探针B对次氯酸的选择性：
pH采用PBS缓冲溶液控制。于10ml比色管中加入10.0μM探针B，再加入20mM PBS，超纯水定容到10ml，摇匀溶液，平衡1min后，将上述工作液加入荧光皿中测定荧光光谱。然后分别加入100uM次氯酸，测定荧光光谱。荧光强度随pH的变化如图10所示。图10表明在pH 4.0～12的范围内探针的荧光强度没有明显变化，而探针B与次氯酸作用后的荧光强度随pH有变化，但在中性条件下，可得到最大的荧光强度，这样可提高检测灵敏度，即在PH 7.0～8.0的PBS体系中，可以使用探针B检测次氯酸。
为尽可能模拟生理条件，以下各项实验均在pH=7.4条件下进行（PBS缓冲溶液，浓度为20mM），探针浓度仍采用10.0μM。
于10ml比色管中加入10.0μM探针，再加入20mM PBS pH 7.4，再加超纯水到5ml，摇匀，然后加入各种待测物（空白实验不加待测物），最后用超纯水定容到10ml。摇匀溶液，平衡10min，将工作液倒进荧光皿测定荧光光谱。探针A对次氯酸的选择性如图11所示。图11表明探针A对次氯酸具有很好的选择性。测定条件下,虽然一些活性氧物种可以是探针在710nm处荧光减弱，但只有次氯酸可使探针在634nm出荧光明显增强。
实施例9
探针B对次氯酸的检测：
于10ml比色管中加入10.0μM探针B，再加入20mM PBS pH 7.4，再加超纯水到5ml，摇匀，然后加入不同浓度次氯酸，最后用超纯水定容到10ml。摇匀溶液，平衡10min，将工作液倒进荧光皿测定荧光光谱，取各荧光光谱最大值，输入软件OriginPro 8.0,得到线性工作曲线。
定容后次氯酸浓度：0,2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0、60.0、70.0、80.0、90.0、100.0μM.
图12表示随次氯酸浓度的变化体系荧光强度的变化，表明随次氯酸浓度的增加，体系荧光明显增强；图13表示荧光强度随次氯酸浓度变化的拟合曲线。
实施例10
探针B用于细胞内次氯酸的可逆检测：
RAW264细胞按照American type Tissue Culture Collection规定进行培养。10.0uM探针A孵育RAW264细胞10分钟，用培养基洗涤3次，置于共聚焦荧光显微镜下拍照，分别采集640-670nm和670-770nm波长的荧光图像，比率 图像（长波长通道比短波长通道）结果如图14a所示，图14a表明此时长波长荧光强度是短波长强度的3-4倍。然后2.0uM PMA（刺激细胞产生次氯酸）孵育细胞30分钟，用培养基洗涤3次，共聚焦显微镜拍照，分别采集640-670nm和670-770nm波长的荧光图像，比率图像（短波长通道比长波长通道）结果如图14b所示，图14b表明此时短波长荧光强度是长波长强度的6-7倍。图9c、9d表示细胞的明场。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。作为荧光染料是本发明新化合物的一种用途，不能认定本发明的化合物仅用于荧光染料，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在基于本发明化合物用作荧光染料的相同作用机理的考虑下，还可以做出若干简单推理，得出本发明的化合物的其他应用用途，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一类氟硼染料荧光探针，其特征在于所述的荧光探针具有下列结构通式I：
通式I中：
R1为H、通式X、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2CH2O)n Ac、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M、含邻、间、对位取代的C6H4R11或苯环上邻、间、对位取代的CH2C6H4R11；R11为H、C1-12烷基、卤素、CN、OR12、N(R12)2、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
R2、R3、R5、R6、R8、R10为相同或不同的R13；R13为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、卤素、CN、OR12、N(R12)2、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
R4、R7分别为H、通式Y、Z、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、五元或六元O、N、S杂环、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；R12为H、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基、C1-12烷基取代的萘基、(CH2CH2O)nH、(CH2)mCOOM或(CH2)mSO3M；
M为H、K、Na、Li、C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、苄基、NH4、NH3R14、NH2(R14)2、NH(R14)3或N(R14)4；R14为H或C1-12烷基；
m＝0-15整数、n＝1-15正整数；
R9为C1-12烷基、C3-8环烷基、苯基、C1-12烷基取代的苯基、苄基、苯环上带有C1-12烷基取代的苄基、萘基或C1-12烷基取代的萘基；
当R1不为通式X时，R4、R7中至少有一个为通式Z；
当R4和R7同时不为Z时，R1必须为X。
2.根据权利要求1所述探针，其特征在于：R1＝X，所述探针优化结构通式为：
其中：R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的含义同权利要求1。
3.根据权利要求1所述探针，其特征在于：R4和R7之一或同时为Z，所述探针优化结构通式为：
通式中，R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R9的含义同权利要求1。
4.一种权利要求1所述探针用于生物体内或外的次氯酸的检测。
5.一种权利要求2所述的荧光探针在实时可逆检测次氯酸的应用，其特征在于，将通式Ⅱ应用于检测次氯酸时，其与次氯酸作用，生成具有通式Ⅴ结构的化合物，从而导致荧光强度的改变；并且在还原性物质存在下，能恢复到通式Ⅱ的状态，从而导致荧光的恢复，此过程可定性检测次氯酸；
6.一种权利要求3所述的荧光探针在实时可逆检测次氯酸的应用，其特征在于，将通式Ⅲ，Ⅳ应用于检测次氯酸时，其与次氯酸作用，生成具有通式Ⅵ，Ⅶ结构的化合物，从而导致荧光强度和波长的改变；并且在还原性物质存在下，能恢复到通式Ⅲ，Ⅳ的状态；
7.根据权利要求5或6所述的荧光探针在实时可逆检测次氯酸的应用，其特征在于，所述还原性物质为硫化氢、半胱氨酸、还原型谷胱甘肽或金属硫蛋白。
8.根据权利要求5或6所述的荧光探针在实时可逆检测次氯酸的应用，其特征在于，用通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ测定生物体系中的次氯酸，其荧光强度或波长随生物体系的氧化还原电位而改变，能够对生物体系中的次氯酸进行实时可逆检测。
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| 新型含硒荧光探针的合成及其在生物活性物质检测中的应用;陈华超;《中国优秀硕士论文全文数据库 基础科学辑》;20110815(第8期);第40-41页 * |
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