CN108801993A - 一种快速高选择性分析次氯酸的试剂盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速高选择性分析次氯酸的试剂盒。具体地，本发明的探针为一类对氨基苯酚类化合物，其可作为次氯酸荧光探针用于次氯酸的检测。这类探针可实现如下的技术效果中的至少一个：高选择性地识别次氯酸；可以快速对次氯酸实现响应；可以实现对次氯酸的高灵敏分析；性质稳定，可以长期保存使用。

Description

一种快速高选择性分析次氯酸的试剂盒
技术领域
本发明涉及含有对氨基苯酚类化合物作为次氯酸荧光探针的试剂盒，该探针能够迅速对次氯酸高选择性灵敏识别，或者其可测定样品中次氯酸的浓度。
背景技术
次氯酸作为生命体中的活性氧物质，是一种强大的氧化剂，它是由过氧化氢和氯离子在过氧化物酶作用下产生的。在免疫系统中，次氯酸对细胞分化、迁移、传导都起着至关重要的作用，同时次氯酸也能防止细菌、真菌、病毒入侵人体。虽然次氯酸对人体健康有保护作用，但是过量的次氯酸可能会和DNA、RNA、脂肪酸、胆固醇、蛋白质等反应破坏宿主细胞，导致许多疾病。例如，动脉硬化、肺损伤、肝缺血、神经元退变，甚至是癌症。日常生活中，次氯酸的使用非常广泛，次氯酸常用于漂白剂和卫生消毒剂，例如用于饮用水和游泳池水等。在水中残留的次氯酸会引起水体污染，对人体健康存在潜在危害。由于次氯酸的高反应性和非特异性，一旦生命体饮用或者接触了次氯酸含量较高的水体，导致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就将会引起一系列的疾病。
总之，发展一种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非常必要的。现如今已报导的检测次氯酸的分析方法包括碘还原滴定法、分光光度比色法、高效液相色谱法、化学发光分析法、荧光探针分析法等。在这些众多的检测方法中荧光探针由于其具有高灵敏度、高选择性、操作简便和实时分析等独特的优势而成为研究者关注的焦点。然而，目前报道的次氯酸荧光探针仍存在一些缺陷，包括选择性不够好、灵敏度不够高、水溶性差、合成复杂。鉴于此，发展快速、高选择性、高灵敏度、合成简单的次氯酸荧光探针是本领域技术人员急需解决的重点问题。
发明内容
本领域急需制备一种简单的快速高选择性次氯酸荧光探针，从而能够有效检测次氯酸。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、选择性好、灵敏度高、能够即刻识别次氯酸。具体而言，本发明提供了一种次氯酸荧光探针，其为对氨基苯酚类化合物，其结构如下：
优选的，本发明的荧光探针是：
本发明还提供了次氯酸荧光探针的制备方法，其是通过将对应于本发明的探针的相应的对氨基苯酚类化合物与氮丁基-4-氯1,8萘酰亚胺在乙腈溶液中回流4小时而合成制得。
本发明还提供了用于检测样本中次氯酸浓度的检测试剂盒，其包含本发明的探针。优选地，本发明的检测试剂盒还包含用于测定样本中的次氯酸浓度的缓冲剂。
本发明还提供了检测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。
本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本中次氯酸浓度的试剂盒中的用途。
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。
具体而言，本发明的次氯酸荧光探针分别与钾离子、钙离子、钠离子、镁离子，锌离子，铜离子，二价铁离子，三价铁，硝酸根离子，亚硝酸根离子，氯离子，硫酸根离子，过氧化氢，超氧化钾等其他物质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钾离子、钙离子、钠离子、镁离子，锌离子，铜离子，二价铁离子，三价铁，硝酸根离子，亚硝酸根离子，氯离子，硫酸根离子，过氧化氢，超氧化钾等物质以及人体内其他离子的存在对次氯酸的定量测定的干扰。
本发明的比色荧光探针与次氯酸反应非常灵敏，从而有利于对次氯酸的迅速检测。
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。
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色探针，且合成简单，有利于商业化的推广应用。
附图说明
图1a是探针(5μM)加入次氯酸(0-5μM)前后的荧光光谱
图1b不同浓度次氯酸(0-1μM)对探针(5μM)满足良好的的线性关系。
图2是探针(5μM)加入次氯酸(5μM)后的响应时间；
图3是人体内常见的物质对探针(5μM)的荧光强度的影响。其中编号1-28分别为空白、钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、锌离子、铜离子、二价铁离子、三价铁离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子、氯离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子、硫酸根离子、硫化钠、半胱氨酸(500μM)、同型半胱氨酸(500μM)、谷胱甘肽(5mM)、过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、羟基自由基、过氧化叔丁醇自由基、过氧自由基、一氧化氮、过氧化亚硝酸盐(5μM)、次氯酸钠(5μM)(除特殊标明外，其他分析物浓度均为100μM)。柱状图代表的是不同分析物存在下探针在557nm处的荧光强度值。
具体实施方式：
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。
本发明的次氯酸荧光探针是一类对氨基苯酚类化合物，其具有以下结构通式
上式中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，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，R7，R8和R9，可以相同或不同。
该类次氯酸荧光针的合成路线和方法如下：
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1:1-1:6)的氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺与对氨基苯酚类化合物(例如1:1-1:6)溶于乙腈中，二者的摩尔比为(1:3)然后加入碳酸铯(例如1:1～1:6)，加热回流一段时间(例如4h)，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行柱色谱分离得到纯品。
因此，本发明还提供了对氨基苯酚在制备用于检测次氯酸的荧光探针中的用途。
本发明还提供了对氨基苯酚类化合物在制备用于检测次氯酸的荧光探针中的用途。
本发明的快速高选择性高灵敏识别次氯酸荧光探针的显著特征是能够快速高选择性灵敏识别次氯酸以及在人体内的其他离子的存在下能够准确对次氯酸进行定量分析。
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。
实施例1
(方案1)290mg(1mmol)氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺溶于15mL乙腈中，再加入110mg(1mmol)对氨基苯酚，然后加入碳酸铯326mg(1mmol)回流2h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行色谱柱分离得到纯品，得到黄色纯净产品200mg，产率为50％。
(方案2)将290mg(1mmol)氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺溶于15mL乙腈中，再加入220mg(2mmol)对氨基苯酚，然后加入碳酸铯652mg(2mmol)回流4h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行色谱柱提纯得到纯品，得到黄色纯净产品260mg，产率为65％。
(方案3)将290mg(1mmol)氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺溶于15mL乙腈中，再加入330mg(3mmol)对氨基苯酚，然后加入碳酸铯978mg(3mmol)回流4h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行色谱柱分离得到纯品，得到黄色纯净产品300mg，产率为75％。
(方案4)将290mg(1mmol)氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺溶于15mL乙腈中，再加入330mg(3mmol)对氨基苯酚，然后加入碳酸铯1956mg(6mmol)回流2h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行色谱柱分离得到纯品。得到黄色纯净产品330mg，产率为82％。
(方案5)将290mg(1mmol)氮丁基-4-氯-1,8-萘酰亚胺溶于15mL乙腈中，再加入330mg(3mmol)对氨基苯酚，然后加入碳酸铯1956mg(6mmol)回流4h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤液，滤液成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤液用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v,100:1)进行色谱柱分离得到纯品。得到黄色纯净产品360mg，产率为90％。
实施例2
图1a是次氯酸荧光探针(5μM)加入次氯酸(0-5μM)的荧光光谱变化图。图1b是不同浓度次氯酸(0-1μM)对探针(5μM)的线性关系图。
配置多个探针浓度为5μM的平行样品于10mL比色管中，然后将不同浓度的次氯酸加入到测试体系中，摇晃均匀后静置2分钟。上述测定是在纯水(5mM PBS,pH 7.4)中进行的，所使用的探针是实施例1中所制备的探针，且所有光谱测试都是在25℃下测得的。
用荧光光谱仪测试其荧光强度变化，从图1a可以清晰的看出，随着加入次氯酸浓度的增加，557nm处的荧光强度逐渐增强。并且，由插图1b可以看出，在557nm处，次氯酸荧光探针(5μM)加入次氯酸(0-1μM)之后荧光强度呈现了良好的线性关系，这证明借助于该荧光探针能够对次氯酸进行定量分析。
实施例3
图2是探针(5μM)加入次氯酸(5μm)后的响应时间。从探针母液中取出50μL置于10mL的测试体系，然后将5μM的次氯酸加入到测试体系中，摇晃均匀后立即用荧光光谱仪测试其荧光强度变化。上述测定是在纯水(5mM PBS,pH 7.4)中进行的，所使用的探针是实施例1中所制备的探针，且所有光谱测试都是在25℃下测得的。
由图可以清楚地看到，当次氯酸加入后，经检测2min左右荧光强度达到最大值并保持不变，这说明该探针与次氯酸反应迅速，能够为次氯酸的测定提供快速的分析方法。
实施例4
图3不同离子分析物对探针(5μM)的荧光强度。分析物分别为空白、钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、锌离子、铜离子、二价铁离子、三价铁离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子、氯离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子、硫酸根离子、硫化钠、半胱氨酸(500μM)、同型半胱氨酸(500μM)、谷胱甘肽(5mM)、过氧化氢、过氧化叔丁醇、超氧化钾、羟基自由基、过氧化叔丁醇自由基、过氧自由基、一氧化氮、过氧化亚硝酸盐(5μM)、次氯酸钠(5μM)(除特殊标明外，其他分析物浓度均为100μM)。柱状图代表的是不同分析物存在下探针在557nm处的荧光强度值。上述测定是在纯水(5mM PBS,pH 7.4)中进行的，所使用的探针是实施例1中所制备的探针，且所有光谱测试都是在25℃下测得的。具体地，配置多个探针浓度为5μM的平行样品于10mL比色管中，然后加入一定量的分析物，摇匀，待2分钟后测定。
从图3可以看出，生物体内存在的常见离子不会明显干扰探针对次氯酸的荧光强度，因此探针具有良好的选择性。
虽然用上述实施方式描述了本发明，应当理解的是，在不背离本发明的精神的前提下，本发明可进行进一步的修饰和变动，且这些修饰和变动均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于检测样本中次氯酸含量的试剂盒，其包含具有以下结构的化合物：
其中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8和R9可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的试剂盒，其中所述的化合物是：
3.根据权利要求1所述的试剂盒，其中所述的样本是水或血液。
4.根据权利要求1所述的制剂盒，其中所述检测是在缓冲体系下进行的。
5.根据权利要求4所述的制剂盒，其中所述缓冲体系的pH为7.4。
6.根据权利要求1所述的制剂盒，其中所述检测是定量检测或定性检测。
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