CN112574243B - 一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的合成及应用 - Google Patents
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Abstract
一种快速检测过氧化氢的新型荧光探针的合成及应用，其属于过氧化氢快速分析检测的技术领域。基于硼酸酯可被过氧化氢选择性氧化水解的原理，以半花菁母体骨架缩合4‑溴甲基苯硼酸频哪醇酯，合成过氧化氢分子荧光探针TC‑BOR，具有大的共轭和强推拉电子体系，使得对过氧化氢响应加快，并发射长波长的近红外荧光（723 nm）。该对过氧化氢的响应时间低至7min，使荧光强度增加55倍，检测下限为2.27μM，并能够抵抗多种离子的干扰。该探针具有良好的细胞膜穿透性及较低的背景荧光，pH范围内适用为7.4‑10。该探针具有快速、灵敏度高、专一选择性强等特点，应用于食品中过氧化氢含量的快速检测中，各项指标优异，完全达到快速检测要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的合成及应用，其属于过氧化氢快速分析检测的技术领域。
背景技术
人的生命过程离不开氧，在细胞水平上，活性氧(ROS)主要由线粒体电子传递链产生，其包括一系列性质活泼的含氧物质。正常情况下，ROS是吞噬细胞发挥吞噬和杀伤作用的主要介质；而在病理条件下，人体ROS水平异常，则会造成人体的损伤。过氧化氢(H2O2)作为一种重要的活性氧，以其为切入点来定性定量研究人体ROS的水平成为医疗工作者们所关注的重点。
过氧化氢对食品具有漂白作用，并抑制微生物生长，被不法商贩作为非法添加剂，在食品中使用。因此，对食品中过氧化氢含量的检测是食品安全问题中不可忽略的一项。由于过氧化氢在光或热作用下易分解，如果前处理和检测时间过长，使得检测结果偏小，误差增大。生鲜食品具有储存时间短、易变质、品种多、价廉的特点，生产、加工、运输和销售要求在短时间内完成，需要响应快速、高通量、价廉的检测方法来监控。因此，发明快速响应、灵敏度高、高通量的过氧化氢检测方法显得尤为重要。
目前用于检测过氧化氢的方法主要有电化学法、比色法、质谱法、高效液相色谱法等，其普遍具有前处理复杂、破坏细胞组织结构、费用高昂等缺陷。近年来，荧光探针检测法因其高灵敏度、低毒性、操作简便等优势，受到科研工作者的青睐。目前所报道的过氧化氢荧光探针的文献中，普遍具有发射波长低于600 nm(CN201510853987.6；Yang W，ZhiyingL，Youming S，ACS Omega 2019，4， 16242-16246；Yuchao Du，Bowei Wang，Di Jin，Analytica Chimica Acta 1103(2020) 174e182)、生物相容性差(CN 201910896625.3；Peng Wang，Ke Wang，ueqing Gu， Sensors and Actuators B 228(2016)174–179)、响应时间过长(Jun L，Jingjing L， Chuanliu W，Analytical Chemistry，2019；Xueyuan Bi，Yingying Wang，Dandan Wang，RSC Adv，2020，10，26874；Fangyuan Xu，Wei Tang，SaisaiKang，Dyes and Pigments 153(2018)61–66)等特点，从而导致探针在细胞水平上的测试易受背景荧光的干扰，信噪比低(John V Frangioni，Current Opinion in ChemicalBiology 2003，7:626–634)、水溶性差，不易于进入到细胞膜内、难以达到快速检测和高通量检测等缺陷。因此，设计一种长波长、生物相容性好、响应快速的过氧化氢小分子荧光探针尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种选择性好，灵敏度高，快速便捷的过氧化氢荧光探针，还提供该过氧化氢荧光探针的制备方法及应用。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种检测过氧化氢的荧光探针，该探针的分子式为C43H45BINO4，具体结构式如下：
一种检测过氧化氢的荧光探针的制备方法，该荧光探针的合成路线如下：
具体包括以下步骤：
(1)将1,1,2-三甲基-1H-苯并吲哚溶于甲苯,加入CH3I，回流6小时，反应结束，冷却至室温。产生大量灰白色沉淀，过滤并用乙醚冲洗，烘干，得到化合物1，化合物1的结构式如下。
(2)在0℃下，把三溴化磷缓慢加到DMF和氯仿的混合溶液中，搅拌1小时后，将环己酮溶于氯仿，缓慢滴加至混合体系后，室温下搅拌18小时，反应结束。将混合物倒入冰中，用碳酸氢钠调pH至中性。用二氯甲烷萃取，分液漏斗分离有机相，水洗后用无水氯化镁干燥，减压蒸馏得到化合物2，化合物2的结构式如下。
(3)将化合物2，2-羟基-4-甲氧基苯甲醛溶于DMF，再加入Cs2CO3，室温下搅拌16小时，反应结束。向反应体系中加入二氯甲烷与水，分液漏斗萃取有机相，减压蒸馏，旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物3，化合物3结构如下。
(4)将化合物1和化合物3溶于乙酸酐，再加入K2CO3，加热至50℃搅拌过夜，反应结束。旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物4，化合物4的结构式如下。
(5)在0℃下，将化合物4溶于二氯甲烷，缓慢滴加三溴化硼，混合体系在室温下搅拌16小时，反应结束，将混合物倒入0℃的碳酸氢钠溶液中，加入二氯甲烷，用分液漏斗萃取有机相，有机相水洗三次后用无水硫酸钠干燥。旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物5，化合物5的结构式如下。
(6)将化合物5及4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯溶于DMF，再加入K2CO3，室温搅拌过夜，反应结束，反应体系倒入饱和食盐水中，加入二氯甲烷，用分液漏斗洗涤分层，保留有机相，再将有机相水洗三次，用无水硫酸镁干燥过滤，减压蒸馏除去二氯甲烷，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯即得到探针TC-BOR.探针 TC-BOR的结构式如下。
步骤(1)中1,1,2-三甲基-1H-苯并吲哚与CH3I的摩尔比为1:1.1～1.5；
步骤(2)中三溴化磷与环己酮的摩尔比为1:2.4～2.5，柱层析所用洗脱剂为体积比 1.5:1的二氯甲烷：石油醚；
步骤(3)中化合物2与2-羟基-4-甲氧基苯甲醛的摩尔比为1:0.5～1；柱层析所用洗脱剂为体积比10：1的二氯甲烷：甲醇；
步骤(4)中化合物1和化合物3的摩尔比为1:0.5，柱层析所用洗脱剂为体积比20：1的二氯甲烷：甲醇；
步骤(5)中化合物4与三溴化硼的摩尔比为1:20，柱层析所用洗脱剂为体积比20:1的二氯甲烷：甲醇；
步骤(6)中化合物5与4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯溶的摩尔比为1:1.5～2，柱层析所用洗脱剂为体积比20:1的二氯甲烷：甲醇。
该荧光探针可以利用荧光光谱仪定性或定量检测食品中的过氧化氢。
定性检测食品中过氧化氢：观察加入过氧化氢荧光探针前后待测食品萃取液的荧光光谱变化，荧光的激发波长为690nm。
所述荧光光谱变化是指：荧光光谱中，723nm处荧光峰值的变化；如果峰值增强，说明测试液中含有过氧化氢。优选的，采用荧光光谱仪对荧光光谱测试。
定量检测食品中过氧化氢，包括以下步骤：
(1)将探针TC-BOR与磷酸盐缓冲液和二甲基亚砜的缓冲溶液混合，制成探针母液；
(2)将探针母液加入到待测液中；
用荧光光谱仪测试待测液中的荧光光谱，在723nm处的荧光峰值的变化，如果峰值增强，则说明测试液体中含有过氧化氢；其中荧光光谱仪激发波长为 690nm。
所述待测溶液中无过氧化氢时，反应溶液在最大激发波长690nm处无荧光发射峰，当加入过氧化氢后，在最大激发波长690nm处，最大荧光发射波长723nm。
水溶液中的过氧化氢可以引起荧光探针的荧光光谱的变化，可以通过观察荧光光谱仪中荧光光谱的变化情况判断溶液中过氧化氢的含量，从而定量检测；氧化氢浓度和荧光强度关系的线性曲线，Y＝543675.05*x+14440.01，R2＝0.997。其检测下限为2.27μM。
基于硼酸酯可被过氧化氢选择性氧化水解的原理，以半花菁母体骨架缩合 4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯，合成过氧化氢分子荧光探针TC-BOR，具有大的共轭和强推拉电子体系，使得对过氧化氢响应加快，并发射长波长的近红外荧光(723 nm)。
与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)该探针是以硼酸酯为识别单元的荧光探针，实践表明，本发明的荧光探针分子在对过氧化氢进行检测时表现出较高选择性和灵敏度。该对过氧化氢的响应时间低至7min，使荧光强度增加55倍，检测下限为2.27μM。(2)该荧光探针具有较长的发射波长，可达到723nm，在活体细胞的检测方面具有较低的背景荧光。(3)因该探针分子内苯并吲哚盐的结构，更容易与过氧化氢相互作用，从而响应迅速，满足对过氧化氢的高效快速检测。另外，带正电的探针，易被带负电的细胞膜所吸引而进一步内化，具有良好生物相容性。同时因其吲哚盐的结构使其具有较好的细胞膜穿透性，为过氧化氢的活体检测提供了思路。该探针具有良好的细胞膜穿透性及较低的背景荧光，pH 范围内适用为7.4-10。(4)该探针对过氧化氢响应极快，反应7min就可以达到最大荧光强度，并且在生理环境下不受pH影响，检测下限为2.27μM。(5)该探针能抗FeCl3、KCl、NaNO3、NaNO2、CaCl2、FeSO4、Na2SO4、NaHCO3、Na2SO3、 CuSO4、NaClO、Cys、Arg、Lys、Trp、D-phe、GSH、Ser、Val、Met、Thr、 Gly、Ala、Hcy的干扰，选择特异性好。该探针具有快速、灵敏度高、专一选择性强等特点，应用于食品中过氧化氢含量的快速检测中，各项指标优异，完全达到快速检测要求。
附图说明
图1为实施例1探针TC-BOR的1HNMR图谱。
图2为实施例1探针TC-BOR的13CNMR图谱。
图3为实施例1探针TC-BOR的HRMS图谱。
图4为实施例2探针TC-BOR与过氧化氢反应前后吸收谱图。
图5为实施例3探针TC-BOR与过氧化氢反应前后荧光发射谱图。
图6为实施例4探针TC-BOR化合物加入过氧化氢反应前后，在723nm处荧光强度随时间变化谱图。
图7为实施例5探针TC-BOR在不同pH下与过氧化氢反应前后在723nm处荧光变化谱图。
图8为实施例6探针TC-BOR在加入不同浓度过氧化氢后在723nm处荧光变化谱图，图中过氧化氢浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.7、1.0mmol/L。
图9为实施例7探针TC-BOR与其它氨基酸和常见阳离子与阴离子反应后在 723nm处荧光强度的柱状图，图中1-24号样品分别为FeCl3、KCl、NaNO3、NaNO2、 CaCl2、FeSO4、Na2SO4、NaHCO3、Na2SO3、CuSO4、NaClO、Cys、Arg、Lys、 Trp、D-phe、GSH、Ser、Val、Met、Thr、Gly、Ala、Hcy，25号样品为过氧化氢。
图10为实施例8探针TC-BOR与过氧化氢在Hela细胞中的荧光效果图。图中：(A)Hela细胞与探针TC-BOR孵育30.0min后的荧光成像图(D)Hela细胞与探针TC-BOR孵育30.0min后，加入100.0μmol/L的过氧化氢溶液再孵育30.0 min后的荧光成像图；(B)和(E)分别为(A)和(D)的明场成像图；(C) 为(A)和(B)的叠加图、(F)分别为(D)和(E)的叠加图。
图11为实施例9应用钛盐比色法在加入不同浓度的过氧化氢后在430nm处吸光度变化谱图，图中过氧化氢浓度为0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mmol/L。
具体实施方式
实施例1探针的合成
化合物1的合成:
在100mL圆底烧瓶中加入1,1,2-三甲基-1H-苯并吲哚(5.0g，24.0mmol)，溶于甲苯20ml,逐滴加入CH3I(4.0g,28.2mmol)，回流6小时，反应结束，冷却至室温。产生大量灰白色沉淀，过滤得到灰白色固体，并用甲苯冲洗5次，烘干，得到灰白色固体粉末。
化合物2的合成：
在0℃下，把三溴化磷(0.9mL,9.5mmol)缓慢加到DMF(1.2mL,15.5mmol) 和氯仿(10ml)的混合溶液中，搅拌1小时后，将环己酮(0.4mL,3.9mmol)溶于氯仿(10ml)，缓慢滴加至混合体系后，室温下搅拌18小时，反应结束。将混合物倒入冰中，用碳酸氢钠调pH至中性。用二氯甲烷萃取，分液漏斗分离有机相，水洗三次后用无水氯化镁干燥，减压蒸馏得到黄色油状液体，收率72％。
化合物3的合成：
在50mL圆底烧瓶中加入化合物2(0.75g,4.0mmol)，2-羟基-4-甲氧基苯甲醛(0.30g,2.0mmol),溶于16ml DMF，再加入Cs2CO3(1.9g,6.0mmol)，室温下搅拌16小时，反应结束。向反应体系中加入二氯甲烷与水，分液漏斗萃取有机相，将有机相水洗三次，减压蒸馏旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯(二氯甲烷：甲醇＝10：1)，得到黄色固体粉末，收率为70％。
化合物4的合成：
在50mL圆底烧瓶中加入化合物1(154mg,0.44mmol)，化合物3(50mg,0.22 mmol),溶于12ml乙酸酐，再加入K2CO3(76mg,0.55mmol)，加热至50℃搅拌过夜，反应结束。旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯(二氯甲烷：甲醇＝20：1)，接取深蓝色谱带的物质，旋干，得到蓝黑色固体粉末，收率为67.3％。
化合物5的合成：
在0℃下，将化合物4(0.27g,0.5mmol)溶于二氯甲烷(15ml)，缓慢滴加三溴化硼(0.95mL,10mmol)，混合体系在室温下搅拌16小时，反应结束，将混合物倒入0℃的碳酸氢钠溶液中，加入二氯甲烷，用分液漏斗萃取有机相，有机相水洗三次后用无水硫酸钠干燥。旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯 (二氯甲烷：甲醇＝20：1)，收率87％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ8.67(d,J＝ 15.0Hz,1H),8.36(d,J＝8.5Hz,1H),8.19(d,J＝8.9Hz,1H),8.15(d,J＝8.2Hz, 1H),7.93(d,J＝8.9Hz,1H),7.74(t,J＝7.4Hz,1H),7.62(t,J＝7.5Hz,1H),7.51– 7.43(m,2H),6.94(s,1H),6.84(dd,J＝8.4,2.1Hz,1H),6.54(d,J＝15.1Hz,1H), 3.98(s,3H),2.71(dd,J＝13.5,6.6Hz,4H),2.00(d,J＝6.1Hz,6H),1.90–1.82(m,2H).
探针TC-BOR的合成：
在50mL圆底烧瓶中加入化合物5(50mg,0.12mmol)，4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯(70mg,0.24mmol),溶于10ml DMF，再加入K2CO3(72.6mg,0.526mmol)，室温搅拌过夜，反应结束，反应体系倒入饱和食盐水中，加入二氯甲烷，用分液漏斗洗涤分层，保留有机相，再将有机相水洗三次，用无水硫酸镁干燥过滤，减压蒸馏除去二氯甲烷，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯(二氯甲烷：甲醇＝20： 1)，得到蓝黑色固体粉末，收率为35.1％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.71(d,J ＝15.0Hz,1H),8.23(d,J＝8.4Hz,1H),8.07–7.92(m,1H),7.88(d,J＝7.7Hz,1H), 7.76–7.60(m,1H),7.62–7.43(m,1H),7.38–7.20(m,1H),7.14(s,1H),6.93(d,J ＝10.3Hz,1H),6.63(d,J＝15.0Hz,1H),5.25(d,J＝27.2Hz,1H),4.22(s,1H),2.82(dd,J＝29.1,23.5Hz,1H),2.05(d,J＝8.9Hz,1H),1.32(s,1H)。
实施例2探针TC-BOR与过氧化氢反应前后吸收谱图变化
取实施1中制备的探针1溶于DMSO中，制成1.0mmol/L探针母液(探针1的浓度为1.0mmol/L)；将过氧化氢配成浓度为1mol/L的母液，并稀释至所需浓度。取两只离心管一只从探针母液中取30μL加入4mL的离心管中，270μL的DMSO溶液，加入300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L，pH＝7.4)和2100μL去离子水，再加入 300μL浓度为20mmol/L的过氧化氢溶液，配制探针浓度为0.010mmol/L，过氧化氢为2.0mmol/L，含10％DMSO的测试溶液，另一只不加入300μL浓度为20mmol/L 的过氧化氢溶液，用等量的水替代。首先测试吸收光谱，由图4实验结果说明最大吸收波长由600nm红移至690nm处。
实施例3探针TC-BOR与过氧化氢反应前后荧光变化谱图
从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，将过氧化氢配成浓度为1mol/L的母液，并稀释至所需浓度。取两只离心管一只从探针母液中取30μL 加入4mL的离心管中，270μL的DMSO溶液，加入300μL的PBS缓冲溶液(浓度 100mmol/L，pH＝7.4)和2.1mL去离子水，再加入300μL浓度为20mmol/L的过氧化氢溶液，配制探针浓度为0.010mmol/L，过氧化氢为2.0mmol/L，含10％DMSO 的测试溶液，另一只不加入300μL浓度为20mmol/L的过氧化氢溶液，用等量的水替代。由图5实验结果说明无过氧化氢时，体系几乎无荧光，加入过氧化氢后，荧光强度增强55倍，在723nm处荧光最强。
实施例4探针TC-BOR与过氧化氢反应随时间变化的荧光变化
从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，加入DMSO溶液270 μL，再加入300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L，pH＝7.4)和去离子水2100μL 稀释，再加入300μL浓度为20mmol/L的过氧化氢溶液，配成探针浓度为0.010 mmol/L，含10％DMSO的测试溶液。用690nm的激发波长，测试其随时间变化的荧光光谱图。由图8所示，随着时间增加723nm处的荧光逐渐升高后保持平稳，在7min时荧光强度达到最大值。
实施例5探针TC-BOR在不同pH下与过氧化氢反应前后的荧光光谱变化
从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，加入DMSO溶液270 μL，再加入300μL不同pH的PBS缓冲溶液，再加入2100μL去离子水和300μL浓度为20mmol/L的过氧化氢溶液，配成探针浓度为0.010mmol/L，含10％DMSO 的测试溶液。反应7min后荧光光谱仪测试探针的荧光光谱变化(激发波长为690 nm)，由图10所示，在未加入过氧化氢时，探针TC-BOR的荧光强度在pH＝ 4.0-11.0时无明显变化；在加入过氧化氢后，在pH＝5.0-7.0荧光强度变化明显，在pH＝7.4左右荧光强度达到顶峰，pH＝7.4-10.0荧光强度几乎保持不变。
实施例6探针TC-BOR与不同浓度的过氧化氢反应的荧光光谱变化
从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，加入DMSO溶液270μ L，再加入不同浓度的过氧化氢溶液，用300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L， pH＝7.4)和不同体积的去离子水稀释至3mL，配成探针浓度为10μmol/L，含 10％DMSO的测试溶液。反应7min后荧光光谱仪测试探针与不同浓度过氧化氢反应液的荧光光谱变化(激发波长为690nm)，荧光光谱情况如图8所示，随着加入过氧化氢的浓度增大，探针TC-BOR在723nm处的荧光值逐渐增强。当荧光值强度达到最大时，探针溶液的荧光强度增强55倍。拟合过氧化氢浓度和荧光强度关系的线性曲线，Y＝543675.05*x+14440.01，R2＝0.997。根据文献报道的检测下限计算公式：LOD＝3σ/k，计算得到最低检测限为2.27μM。
实施例7探针TC-BOR对不同干扰物的选择性研究
从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，加入DMSO溶液270μL，再加入300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L，pH＝7.4)，再加入2100μL去离子水，最后分别加入以下不同的分析物(分析物浓度为1.0mmol/L；过氧化氢浓度为 1.0mmol/L):FeCl3、KCl、NaNO3、NaNO2、CaCl2、FeSO4、Na2SO4、NaHCO3、 Na2SO3、CuSO4、NaClO、Cys、Arg、Lys、Trp、D-phe、GSH、Ser、Val、Met、 Thr、Gly、Hcy配成探针浓度为0.010mmol/L，含10％DMSO的测试溶液，反应7min后检测测试液的荧光光谱变化。由图11可以发现，加入各种离子和氨基酸的测试荧光强度没有明显变化。然而，加入过氧化氢的测试液荧光强度发生了显著增强。实验结果说明探针对过氧化氢有很好选择性。
实施例8探针TC-BOR在Hela细胞中的荧光成像
从实施例2中探针母液取出一定量加入到育有Hela细胞的培养皿中，探针浓度为0.010mmol/L，孵育30min，作为控制组。在实验组样品中，加入过氧化氢，终浓度为0.10mmol/L，继续孵育30min，作为实验组。随后用共聚焦显微镜对控制组和实验组分别进行荧光成像，结果如图10所示，图中(D)Hela细胞与探针TC-BOR孵育30.0min后，加入100.0μmol/L的过氧化氢溶液再孵育 30.0min后的荧光成像图；(B)和(E)分别为(A)和(D)的明场成像图；(C) 为(A)和(B)的叠加图、(F)分别为(D)和(E)的叠加图。在控制组的荧光成像中，几乎观察不到荧光；然而在实验组中，可以观察到明显的荧光。实验结果说明，探针可以通过共聚焦显微镜检测细胞环境中的过氧化氢，具有潜在的实际应用价值。
实施例9探针TC-BOR定量检测食品中过氧化氢含量
样品处理方法：
测试组1：配制浓度为0.0mmol/L、0.625mmol/L、1.125mmol/L、1.75mmol/L 的标准过氧化氢样品作为标样1、标样2、标样3和标样4,测试终浓度分别为0.08 mmol/L、0.25mmol/L、0.45mmol/L、0.70mmol/L；
测试组2：称取猪皮(一条)、鸡爪(可食用部分一块)、豆干(一块)、竹笋(一块)各四份,每份各1.0g，其中两份作为空白组(不加入过氧化氢)，两份作为加标组。加标组配制浓度为100mmol/L的过氧化氢水溶液，取50μL过氧化氢水溶液均匀涂抹在样品表面，置于阴凉处静置，待其室温挥发干(约30min)。将样品置于5mL纯水溶液中，机械震荡30min，取上层清液，高速离心机离心，作为过氧化氢萃取液，萃取液终浓度为1.0mmol/L。
测试方法：
钛盐比色法：按国标GB 5009.226-2016(食品中过氧化氢残留量的测定)所述方法处理。以过氧化氢浓度对吸光度绘制标准曲线。在430nm下,吸光度与样品中过氧化氢含量成正比,用比色法测定样品中过氧化氢的含量。标准曲线如图11 所示，Y＝0.53*x+0.74,R2＝0.997。
荧光探针检测法：选用实施例6中拟合的过氧化氢含量和荧光强度的关系曲线为荧光探针检测法标准曲线。从实施例2中探针母液取出30μL加入4mL的离心管中，加入DMSO溶液270μL，再加入300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L，pH ＝7.4)，再加入300μL样品萃取溶液，2.1mL水，配成探针浓度为10μmol/L，含 10％DMSO的测试溶液。在690nm的激发光下,荧光强度与样品中过氧化氢含量成正比,用荧光检测法测定样品中过氧化氢的含量。
由表1可见，两种检测方法对已知含量的标样的测试结果相对误差在7％以内，可以保证两种检测方法的准确性。由表2可见，荧光探针检测法检测空白组样品几乎均未检出过氧化氢的存在，这与国标法测试结果相符合。对加标1.0mM的样品进行检测，两种检测方法的差别率在0-6％以内，认为探针TC-BOR可用于检测食品中过氧化氢的含量。
表1.探针TC-BOR荧光检测法定量检测过氧化氢(已知标样浓度)与国标法测试的对比数据
表2.探针TC-BOR荧光检测法检测食品中过氧化氢含量与国标法测试的对比数据
其中空白组浓度未知，加标组测试终浓度为0.10mM。
Claims (7)
1.一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针，其特征在于：该探针的分子式为C43H45BINO4，具体结构式如下：
2.根据权利要求1所述的一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)将1,1,2-三甲基-1H-苯并吲哚溶于甲苯，逐滴加入CH3I，回流，反应结束，冷却至室温；过滤并用乙醚冲洗，烘干，得到化合物1，化合物1的结构式如下：
(2)在0℃下，把三溴化磷加到DMF和氯仿的混合溶液中，搅拌1小时；将环己酮溶于氯仿滴加至混合体系，室温下搅拌18小时，反应结束；将混合物倒入冰中，用碳酸氢钠调pH至中性；用二氯甲烷萃取，分液漏斗分离有机相，水洗后用无水氯化镁干燥，减压蒸馏得到化合物2，化合物2的结构式如下：
(3)将化合物2，2-羟基-4-甲氧基苯甲醛溶于DMF，再加入Cs2CO3，室温下搅拌16小时，反应结束；向反应体系中加入二氯甲烷与水，分液漏斗萃取有机相，将有机相水洗后减压蒸馏旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物3，化合物3结构如下：
(4)将化合物1和化合物3溶于乙酸酐，再加入K2CO3，加热至50℃搅拌过夜，反应结束；旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物4，化合物4的结构式如下：
(5)在0℃下，将化合物4溶于二氯甲烷，滴加三溴化硼，混合体系在室温下搅拌16h，反应结束；将混合物倒入0℃的碳酸氢钠溶液中，加入二氯甲烷，用分液漏斗萃取有机相，有机相水洗后用无水硫酸钠干燥；旋干溶剂，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯得到化合物5，化合物5的结构式如下：
(6)将化合物5及4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯溶于DMF，再加入K2CO3，室温搅拌过夜，反应结束，反应体系倒入饱和食盐水中，加入二氯甲烷，用分液漏斗洗涤分层，保留有机相；再将有机相水洗，用无水硫酸镁干燥过滤，减压蒸馏除去二氯甲烷，采用硅胶层析柱色谱分离法分离提纯即得到探针TC-BOR，其结构式如下：
3.根据权利要求2所述的一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的制备方法，其特征在于：
所述步骤(1)中1,1,2-三甲基-1H-苯并吲哚与CH3I的摩尔比为1:1.1～1.5；
所述步骤(2)中三溴化磷与环己酮的摩尔比为1:2.4～2.5，柱层析所用洗脱剂为体积比1.5:1的二氯甲烷：石油醚；
所述步骤(3)中化合物2与2-羟基-4-甲氧基苯甲醛的摩尔比为1:0.5～1；柱层析所用洗脱剂为体积比10：1的二氯甲烷：甲醇；
所述步骤(4)中化合物1和化合物3的摩尔比为1:0.5，柱层析所用洗脱剂为体积比20：1的二氯甲烷：甲醇；
所述步骤(5)中化合物4与三溴化硼的摩尔比为1:20，柱层析所用洗脱剂为体积比20:1的二氯甲烷：甲醇；
所述步骤(6)中化合物5与4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯溶的摩尔比为1:1.5～2，柱层析所用洗脱剂为体积比20:1的二氯甲烷：甲醇。
4.根据权利要求1所述一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的应用，其特征在于：所述探针定性或定量检测食品中的过氧化氢。
5.根据权利要求4所述的一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的应用，其特征在于：所述定性检测食品中的过氧化氢，采用探针与磷酸盐缓冲液和二甲基亚砜的缓冲溶液混合，加入待测溶液，利用荧光强度的变化来检测过氧化氢的存在与否。
6.根据权利要求4所述的一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的应用，其特征在于：所述定性检测食品中的过氧化氢采用标准曲线法，过 氧化氢浓度和荧光强度关系的线性曲线，Y＝543675.05*x+14440.01，R2＝0.997。
7.根据权利要求5所述一种快速响应的过氧化氢长波长荧光探针的应用，其特征在于：所述荧光强度的变化是指荧光光谱中723nm处荧光峰值的变化；峰值增强，说明测试液中含有过氧化氢。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106281310A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 济南大学 | 一种线粒体靶向过氧化氢分子荧光探针及其制备方法和应用 |
| CN106497136A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-03-15 | 南京邮电大学 | 一种半花菁结构的近红外染料及其制备方法和应用 |
| CN109096319A (zh) * | 2018-10-09 | 2018-12-28 | 贺州学院 | 一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用 |
| CN109369719A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-22 | 深圳大学 | 一种用于碱性磷酸酶检测的分子探针及制备方法与应用 |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106281310A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 济南大学 | 一种线粒体靶向过氧化氢分子荧光探针及其制备方法和应用 |
| CN106497136A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-03-15 | 南京邮电大学 | 一种半花菁结构的近红外染料及其制备方法和应用 |
| CN109096319A (zh) * | 2018-10-09 | 2018-12-28 | 贺州学院 | 一种检测过氧化氢的新型近红外比率荧光探针及其制备方法和应用 |
| CN109369719A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-22 | 深圳大学 | 一种用于碱性磷酸酶检测的分子探针及制备方法与应用 |
| CN110283583A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-27 | 苏州大学 | γ-谷氨酰转肽酶响应型分子探针及其应用 |
| CN110540837A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-06 | 湘潭大学 | 一种过氧化氢近红外荧光探针的制备和应用 |
| CN111689996A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-22 | 南通大学 | 一种喹啉类过氧化氢荧光探针及其制备方法 |
| CN112047979A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-08 | 山东师范大学 | 荧光探针Mito-HNO及其制备方法与其在检测线粒体中HNO的应用 |
| CN112062755A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-11 | 中国药科大学 | 用于检测天冬氨酰氨肽酶的近红外荧光分子探针、制备方法及用途 |
| CN112094260A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-18 | 中国药科大学 | 一种h2s近红外荧光分子探针及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
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| "A Unique Class of Near-Infrared Functional Fluorescent Dyes with Carboxylic-Acid-Modulated Fluorescence ON/OFF Switching:Rational Design, Synthesis, Optical Properties, Theoretical Calculations, and Applications...in Living Animal";Lin Yuan et al.,;《J. Am. Chem.Soc.》;20111215;第134卷(第2期);第1200-1211页 * |
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