CN113387865A - 一种用于检测丙酮醛的荧光探针及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机小分子荧光探针技术领域，具体涉及一种用于检测丙酮醛的荧光探针的制备方法及应用。本发明的荧光探针为如式I所示阳离子基团的可溶性盐。本发明的丙酮醛荧光探针，能够实现细胞内内源性丙酮醛的检测；并且对丙酮醛具有特异性响应，高灵敏度及良好的光学稳定性；且具有良好的生物膜透性和较低的细胞毒性；可实现细胞内内源性丙酮醛的检测。同时本发明提供的该探针的制备方法简单易行、成本低，经济技术效果明显。

Description

一种用于检测丙酮醛的荧光探针及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及有机小分子荧光探针技术领域，具体涉及一种用于检测丙酮醛的荧光探针的制备方法及应用。
背景技术
丙酮醛(Methylglyoxal,MGO)是细胞内糖酵解、脂质过氧化和蛋白质氨基酸代谢过程中产生的一种内源性活性羰基化合物(RCS)。它被认为是晚期糖基化终产物(AGEs)的主要前体，可与DNA、脂质和蛋白质(主要通过赖氨酸、精氨酸和半胱氨酸残基)反应，MGO介导的AGEs可诱导蛋白功能障碍，激活膜受体和促炎症信号，在细胞氧化应激、炎症和内皮细胞功能障碍中发挥多种多样的作用。此外，MGO水平升高与各种人类疾病的病理学有关，如肥胖、心血管疾病、痛觉过敏、肾脏疾病、代谢综合征、例结直肠癌，尤其是糖尿病。糖尿病患者血液和尿液中MGO水平升高，被广泛认为是糖尿病患病标志之一。更重要的是，临床数据表明，高血糖不能完全解释糖尿病并发症的发生。据报道，长期使用的诊断标志物血糖和糖化血红蛋白(HbA1c)并不足以预测糖尿病并发症的进展。由于MGO诱导的AGEs水平与各种糖尿病并发症(如糖尿病肾病、视网膜病变和心血管并发症)的临床特征之间的相关性，MGO被视为糖尿病并发症的替代或者是更好的诊断标志物。然而，尽管与疾病有关，但迄今为止，人们对MGO在细胞过程和发病机制中的生物学作用仍知之甚少，这可能是因为缺乏强大的分子工具来研究MGO在生命系统中的作用。
近年来，荧光成像及荧光探针技术由于其高灵敏度、高时间和空间分辨率、实时原位和非侵入性检测的优点而被广泛用于生物活性物种检测开发中。因此发展一种简单有效地荧光探针可以检测细胞内源性丙酮醛具有重要的研究意义和实用价值。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的首要发明目的在于提供一种用于检测丙酮醛的荧光探针。
本发明的第二发明目的在于提供该荧光探针的制备方法。
本发明的第三发明目的在于提供该荧光探针的应用。
为了完成本发明的发明目的，采用的技术方案为：
本发明涉及一种用于检测丙酮醛的荧光探针，所述荧光探针为如式I所示阳离子基团的可溶性盐：
Figure BDA0003115595790000021
可选的，所述可溶性盐的阴离子选自碘离子、氟离子、氯离子、溴离子、四氟硼酸根离子和六氟磷酸根离子。
本发明还涉及上述荧光探针的制备方法，至少包括以下步骤：
Figure BDA0003115595790000022
S1、将4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺在有机溶剂1中进行取代反应，得到式Z1所示化合物；
S2、将N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物在有机溶剂2中、碱性条件下进行缩合反应，加入可溶性盐原料进行阴离子交换反应，得到式Z2所示阳离子基团的可溶性盐；
所述可溶性盐原料优选所述可溶性盐的阴离子的钾盐或钠盐；
S3、将式Z2所示阳离子基团的可溶性盐进行硝基还原反应，得到如式I所示阳离子基团的可溶性盐。
可选的，在S1中，所述有机溶剂1选自腈类溶剂，优选乙腈；
优选的，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的摩尔比为1：1.8～2.2，优选1：2；
更优选的，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的总量与有机溶剂1的重量比为1：13～15。
可选的，在S1中，所述取代反应的时间为0.5～1.5小时，所述取代反应的温度优选为15～25℃；
更优选的，在S1中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，所述纯化更优选采用甲醇与正己烷重结晶。
可选的，在S2中，所述碱性条件为在反应体系中添加哌啶；所述有机溶剂2为醇类溶剂，优选为乙醇；
优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐、式Z1所示化合物和可溶性盐原料的摩尔比为1：1.05～1.15：2～2.2，优选为1：1.1：2；
更优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐与哌啶的摩尔比为1：0.02～0.03；优选为1：0.02；
更进一步优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物的总重量与有机溶剂2的重量比为1：10～12。
可选的，在S2中，所述缩合反应的温度为85～95℃，时间为18～30h；
优选的，所述阴离子交换反应的反应条件为避光，所述阴离子交换反应的温度为回流温度，所述阴离子交换反应的时间为1～3h；
更优选的，在S2中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，所述纯化更优选采用乙腈重结晶。
可选的，在S3中，加入二氯化锡和浓盐酸进行硝基还原反应；所述浓盐酸的质量百分百浓度为35～36％；
优选的，所述式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸、二氯化锡的摩尔比为1：0.03～0.04：12～14，优选为1：0.04：12；
式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸和二氯化锡二水合物的总重量与乙醇的重量比为1：10～12；
更优选的，所述硝基还原反应的温度为回流温度，所述硝基还原反应的时间为10～15h；
更进一步优选的，在S3中还包括纯化的步骤，优选采用硅胶柱层析进行纯化。
本发明还涉及上述用于检测丙酮醛的荧光探针的应用，所述应用为在活的生物样品中检测丙酮醛的浓度；
所述活的生物样品包括活细胞或者活组织，优选为活的HeLa细胞。
本发明还涉及上述用于检测丙酮醛的荧光探针在用于制备检测糖尿病的制剂中的应用。
本发明至少具有以下有益的效果：
本发明的荧光探针用于特异性识别丙酮醛，本发明的探针的最大吸收波长在560nm附近，最大发射波长接近650nm，斯托克斯位移在90nm作用，对于消除成像时的干扰非常有效。并且，本发明的荧光探针的二胺结构直接连接在荧光团上，探针对丙酮醛的识别机制是分子内电荷转移机制(ICT)，从而具有高灵敏度及良好的光学稳定性。而且本发明的探针具有良好的生物膜透性和较低的细胞毒性；可以实现细胞内内源性丙酮醛的检测。
本发明提供的制备方法简单易行、成本低，产率较高，经济技术效果明显。
附图说明
图1是本发明实施例探针的荧光滴定光谱(横坐标为发射波长，纵坐标为荧光强度)；
图2是本发明实施例探针的检测限的结果图；
图3是本发明实施例探针对外源性MGO的细胞成像图；
图4是本发明实施例探针检测内源性MGO的细胞成像图；
图5是本发明实施例探针在560nm波长的光照射下荧光归一化发光强度变化图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种用于检测丙酮醛的荧光探针，荧光探针为如式I所示阳离子基团的可溶性盐：
Figure BDA0003115595790000061
具体的，可溶性盐的阴离子选自碘离子(I-)、氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、四氟硼酸根离子(BF4 -)和六氟磷酸根离子(PF6 -)。
本发明实施例的探针由4-[(1-甲基乙基)氨基]-3-氨基苯甲醛与N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐通过烯键连接，构成典型的供体(Donor)-π-受体(Acceptor)体系；吲哚菁染料由于其摩尔消光系数大、荧光性能良好、最大吸收波长可调谐范围大、易于合成并且有相对较高的稳定性。由于探针自身的PET效应，使得探针自身没有荧光，但当探针与丙酮醛发生反应时生成哌嗪类结构，此时PET效应被阻断，使探针荧光恢复，实现对丙酮醛的检测。该荧光探针对丙酮醛的选择性高、灵敏度好，并且可实现细胞内内源性丙酮醛的检测。本发明的荧光识别机制与文献完全不同。文献报道的探针中，其紫外-可见吸收光谱和荧光发射光都小于600nm，而且斯托克斯位移小(＜50nm)，这种光物理参数对于细胞成像检测会产生诸如光毒性、成像时背景干扰等负面影响(J.Am.Chem.Soc.2013,135,12429)。而本发明实施例中的探针的最大吸收波长在560nm附近，最大发射波长接近650nm。斯托克斯位移在90nm左右
，对于消除成像时的干扰非常有效。另一方面，由于二胺结构直接连接在荧光团上，探针对丙酮醛的识别机制是分子内电荷转移机制(ICT)，而文献为光诱导电子转移机制(PET)。
本发明实施例还涉及该荧光探针的制备方法，至少包括以下步骤：
Figure BDA0003115595790000071
S1、将4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺在有机溶剂1中进行取代反应，得到式Z1所示化合物；
S2、将N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物在有机溶剂2中、碱性条件下进行缩合反应，加入可溶性盐原料进行阴离子交换反应，得到式Z2所示阳离子基团的可溶性盐；
可溶性盐原料选自可溶性盐的阴离子的钾盐或钠盐；
S3、将式Z2所示阳离子基团的可溶性盐进行硝基还原反应，得到如式I所示阳离子基团的可溶性盐。
本发明实施例的制备方法简单易行、成本低，产率较高。
作为本发明的一种实施方式，在S1中，有机溶剂1选自腈类溶剂，优选为乙腈。
作为本发明的一种实施方式，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的摩尔比为1：1.8～2.2，优选1：2；如果异丙胺的添加比例过小，则反应时间会较长，如果异丙胺的添加比例过大，则会增加反应成本。
作为本发明的一种实施方式，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的总重量与有机溶剂1的重量比为1：13～15。
作为本发明的一种实施方式，在S1中，取代反应的时间为0.5～1.5小时，取代反应的温度优选为15～25℃。
作为本发明的一种实施方式，在S1中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，纯化更优选采用甲醇与正己烷重结晶。
作为本发明的一种实施方式，在S2中，碱性条件为在反应体系中添加哌啶；有机溶剂2为醇类溶剂，优选为乙醇。
作为本发明的一种实施方式，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐、式Z1所示化合物和可溶性盐原料的摩尔比为1：1.05～1.15：2～2.2，优选为1：1.1：2；如果式Z1所示化合物的添加比例过小，则反应时间会较长，如果式Z1所示化合物的添加比例过大，则会增加反应成本。如果可溶性盐原料的添加比例过小，则反应时间会较长，如果可溶性盐原料的添加比例过大，则会增加反应成本。
作为本发明的一种实施方式，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐与哌啶的摩尔比为1：0.02～0.03；优选为1：0.02；如果哌啶的添加比例过小，则pH值偏低，反应时间会大大延长；如果哌啶的添加比例过大，则pH值过高，反应的副产物增加，目标产率降低。
作为本发明的一种实施方式，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物的总量与有机溶剂2的重量比为1：10～12。如果有机溶剂添加的量过大，则会增加反应成本。如果有机溶剂添加的量过小，则反应时间会过长。
作为本发明的一种实施方式，在S2中，缩合反应的温度为85～95℃，缩合反应的时间为18～30h。
作为本发明的一种实施方式，阴离子交换反应的反应条件为避光，阴离子交换反应的温度为回流温度，阴离子交换反应的时间为1～3h。
作为本发明的一种实施方式，在S2中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，所述纯化更优选采用乙腈重结晶。
作为本发明的一种实施方式，在S3中，加入二氯化锡及浓盐酸进行硝基还原反应。其中，浓盐酸的质量百分百浓度为35～36％。
作为本发明的一种实施方式，式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸、二氯化锡二水合物的摩尔比为1：0.03～0.04：12～14；优选为1：0.04：12；如果二氯化锡的添加比例过小，则反应时间会较长，如果二氯化锡的添加比例过大，则会增加反应成本。如果浓盐酸的添加比例过小，则反应速多大大降低，如果浓盐酸的添加比例过大，则后处理需要大量碱液中和。
作为本发明的一种实施方式，式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸和二氯化锡二水合物的总重量与有机溶剂2的重量比为1：10～12；如果乙醇添加的量过大，则会增加反应成本。如果乙醇添加的量过小，则反应时间会过长。
作为本发明的一种实施方式，硝基还原反应的温度为回流温度，硝基还原反应的时间为10～15h。
作为本发明的一种实施方式，在S3中还包括纯化的步骤，优选采用硅胶柱层析进行纯化。
下面以式I所示阳离子基团的四氟硼酸盐为例，进一步说明本发明的技术方案：
Figure BDA0003115595790000091
1)在100mL圆底烧瓶中加入4-氟-3-硝基苯甲醛、异丙胺及乙腈，室温搅拌1h。4-氟-3-硝基苯甲醛、异丙胺的摩尔比为1：2，二者的总量与乙腈溶剂重量比为1：13～15。将反应液减压蒸出溶剂得到粗产物，粗产物经甲醇与正己烷重结晶得纯化的橘黄色固体4-[(1-甲基乙基)氨基]-3-硝基苯甲醛(Z1所示化合物)。
2)将N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐
Figure BDA0003115595790000092
哌啶及Z1置于50mL圆底烧瓶中，再加入无水乙醇将其全部溶解。氮气除氧30min，90℃搅拌24h，冷却至室温后，加入KBF4，反应液避光回流2h，冷却过滤并减压蒸出溶剂得到粗产物。N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐、哌啶、Z1、KBF4的摩尔比为1：0.02：1.1：2。N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐、Z1二者的总量与乙醇溶剂重量比为1：10～12。粗产物经乙腈重结晶得到纯化的橙粉色固体2-[3-硝基-4-(异丙基氨基)苯乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚四氟硼酸盐(Z2所示阳离子基团的四氟硼酸盐)。
3)将Z22所示阳离子基团的四氟硼酸盐置于50mL圆底烧瓶中，再加入无水乙醇将其全部溶解，加入SnCl2·2H2O及浓盐酸，回流12h。Z2、浓盐酸(质量百分比浓度为36％)、SnCl2·2H2O的摩尔比为1：0.04：12，Z2、浓盐酸和SnCl2·2H2O总重量与乙醇溶剂的重量比为1：10～12。用硅胶柱层析对反应液进行纯化，得到绿色固体2-[3-氨基-4-(异丙基氨基)苯乙烯基]-1,3,3-三甲基吲哚四氟硼酸盐(Z3所示阳离子基团的四氟硼酸盐)。
本发明还涉及该荧光探针的应用，该应用为在活的生物样品中检测丙酮醛的浓度；活的生物样品包括活细胞或者活组织，优选为活的HeLa细胞。
本发明还涉及该用于检测丙酮醛的荧光探针在用于制备检测糖尿病的制剂中的应用，对于探索糖尿病的发病机制具有潜在的应用价值。
为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过具体的实施例作进一步详细叙述：
所用试剂均为分析纯，直接从伊诺凯等试剂公司购买。核磁共振光谱采用Brukerspectrometer 400(MHz)测定；质谱采用Agilent 6510 Q-TOF LC/MS instrument(AgilentTechnologies,Palo Alto,CA)测定，荧光光谱采用Hitachi F-4600spectrofluorophotometer测定；细胞成像采用FV1000测定。
实施例1探针Z3的合成：
在100mL圆底烧瓶中加入4-氟-3-硝基苯甲醛(1.7g,10mmol)，再加入30mL乙腈将其全部溶解，再加入异丙胺(1.8mL,20mmol)(分三次加入)，室温搅拌1h。将反应液减压蒸出溶剂得到粗产物，粗产物经甲醇和正己烷重结晶得到纯化的橘黄色固体Z1(1.998g)，产率96％。
将N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐(602mg,2mmol)、Z1(458mg,2.2mmol)、哌啶(20μL)置于50mL圆底烧瓶中，再加入无水乙醇(15ml)将其全部溶解。用氮气除氧30min，90℃搅拌24h，冷却至室温后，分份加入KBF4(504mg,4mmol)。反应液避光回流2h，冷却过滤并减压蒸出溶剂得到粗产物。粗产物经乙腈重结晶得到纯化的橙粉色固体Z2所示阳离子基团的四氟硼酸盐(817mg)，产率为97％；mp:136-141℃。
HRMS:m/z[M-BF4 -]+＝364.2044；Calcd:364.2020；1H NMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)8.65(d,J＝6.8Hz,1H),8.52(d,J＝9.2Hz,1H),8.48(s,1H),8.05(d,J＝15.6Hz,1H),7.54(d,J＝15.2Hz,1H),7.53(d,J＝4.4Hz,3H),7.15(d,J＝8.8Hz,1H),4.17(s,1H),4.04-3.98(q,J＝6.4Hz,1H),1.81(s,6H),1.38(d,J＝6.4Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)181.68,153.44,148.11,142.98,141.91,135.97,133.81,131.55,129.98,129.74,122.72,122.09,116.80,114.61,109.89,52.31,45.32,34.70,27.32,22.95.
将Z2(200mg,0.55mmol)置于50mL圆底烧瓶，加入无水乙醇(20mL)将其全部溶解，加入SnCl2·2H2O(1.5g,6.6mmol)及浓盐酸(40μL)，回流12h。用硅胶柱层析(SiO2,CH2Cl2/MeOH,v/v,100/3)对反应液进行纯化，得到绿色固体Z3所示阳离子基团的四氟硼酸盐(73mg)(即探针Z3)，产率为40％。
m.p.200-210℃；HRMS:m/z[M-BF4 -]+＝334.2286；Calcd:334.2278；1H NMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)8.14(d,J＝15.2Hz,1H),7.73(d,J＝7.2Hz,1H),7.64(d,J＝8.0Hz,1H),7.51(t,J＝7.2Hz,2H),7.42(t,J＝7.4Hz,1H),7.34(s,1H),6.97(d,J＝15.2Hz,1H),6.67(d,J＝8.8Hz,1H),3.89(s,3H),1.72(s,6H),1.26(d,J＝6.0Hz,6H).13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm):177.81,154.33,147.16,142.36,141.75,135.47,130.23,129.66,129.33,127.24,124.19,122.39,112.45,109.74,103.53,50.56,45.08,33.07,27.85,22.54.
实施例2探针Z3荧光滴定光谱
将实施例1制得的探针Z3在二甲基亚砜(DMSO)中溶解并制成5×10-3M的母液待用；
取6μL的5×10-3mol/L的标准母体溶液于3mL检测体系中，配成浓度为10μM的主体溶液。向主体溶液中加入不同体积的客体溶液，使得样品瓶内丙酮醛与探针Z3的浓度比为：0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900。摇匀，平衡3h，测定其荧光强度(激发波长570nm，狭缝宽度10nm)。实验结果如图1所示。
由图1可知，随着丙酮醛浓度的增加，荧光强度逐渐增强。
根据检测限公式LOD＝3σ/k(Dyes Pigments.2018,148,353-358)，其中k为荧光强度变化的校准灵敏度(荧光强度差＝最大荧光强度-初始荧光强度)对丙酮醛的浓度，σ为不使用丙酮醛得到的空白信号(初始荧光强度)的标准差(σz3＝0.017)，最终计算得到探针Z3的检测限低于10-8M/L。实验结果如图2所示。
实施例3探针Z3对外源性MGO的细胞成像
将适当密度的HeLa细胞接种到6孔的培养皿中，在37℃含5％CO2的培养箱中培养；待细胞贴壁后，将探针Z3(0.5μM)与HeLa细胞共同培养2小时后，用PBS缓冲溶液清洗未进入细胞的探针分子，然后将细胞置于激光共聚焦荧光显微镜下进行荧光成像(激发波长559nm，收集波段600-700nm)，实验结果如图3所示。
由图3可知，图a)活的HeLa细胞用探针Z3(0.5μM)处理后，细胞在红色通道中呈现微弱荧光。图b)为明场下细胞成像图。图c)为a,b)的叠加图。图d)中，活的HeLa细胞用探针Z3(0.5μM)和MGO(0.5mM)共同培养2小时，细胞中荧光信号明显增强。图e)为明场下细胞成像图。图f)为图d,图e)的叠加图。结果表明，该探针可用于检测细胞外源性MGO。
实施例4探针Z3对内源性MGO的细胞成像
第一组先加入丙酮醛清除剂NAC(N-acetylcysteine，浓度为5mM)培养半小时，进行荧光成像(激发波长559nm，收集波段600-700nm)；第二组加入荧光探针Z3(浓度为1μM)孵育2小时后进行荧光成像；第三组先加入丙酮醛清除剂NAC(N-acetylcysteine，浓度为5mM)培养半小时，再加入探针Z3(浓度为1μM)，再孵育半小时后再进行细胞成像。成像结果如图4所示。
结果表明，NAC在很大程度上清除了HeLa细胞中原有的MGO，结果表明探针Z3能够检测活细胞内内源性MGO。
实施例5稳定性试验
将探针Z3在560nm波长的激光连续照射30分钟后，测定其发光强度如图5所示。由图5可知，探针Z3的发光强度稳定，说明其光稳定性强。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于检测丙酮醛的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针为如式I所示阳离子基团的可溶性盐：
Figure FDA0003115595780000011
2.如权利要求1所述的荧光探针，其特征在于，所述可溶性盐的阴离子选自碘离子、氟离子、氯离子、溴离子、四氟硼酸根离子和六氟磷酸根离子。
3.如权利要求1或2所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
Figure FDA0003115595780000012
S1、将4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺在有机溶剂1中进行取代反应，得到式Z1所示化合物；
S2、将N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物在有机溶剂2中、碱性条件下进行缩合反应，加入可溶性盐原料进行阴离子交换反应，得到式Z2所示阳离子基团的可溶性盐；
所述可溶性盐原料优选所述可溶性盐的阴离子的钾盐或钠盐；
S3、将式Z2所示阳离子基团的可溶性盐进行硝基还原反应，得到如式I所示阳离子基团的可溶性盐。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S1中，所述有机溶剂1选自腈类溶剂，优选乙腈；
优选的，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的摩尔比为1：1.8～2.2，优选1：2；
更优选的，4-氟-3-硝基苯甲醛与异丙胺的总量与有机溶剂1的重量比为1：13～15。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S1中，所述取代反应的时间为0.5～1.5小时，所述取代反应的温度优选为15～25℃；
更优选的，在S1中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，所述纯化更优选采用甲醇与正己烷重结晶。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S2中，所述碱性条件为在反应体系中添加哌啶；所述有机溶剂2为醇类溶剂，优选为乙醇；
优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐、式Z1所示化合物和可溶性盐原料的摩尔比为1：1.05～1.15：2～2.2，优选为1：1.1：2；
更优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐与哌啶的摩尔比为1：0.02～0.03；优选为1：0.02；
更进一步优选的，N-甲基-2,3,3′-三甲基吲哚啉碘盐和式Z1所示化合物的总重量与有机溶剂2的重量比为1：10～12。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S2中，所述缩合反应的温度为85～95℃，时间为18～30h；
优选的，所述阴离子交换反应的反应条件为避光，所述阴离子交换反应的温度为回流温度，所述阴离子交换反应的时间为1～3h；
更优选的，在S2中还包括减压蒸馏和纯化的步骤，所述纯化更优选采用乙腈重结晶。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S3中，加入二氯化锡和浓盐酸进行硝基还原反应；所述浓盐酸的质量百分百浓度为35～36％；
优选的，所述式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸、二氯化锡的摩尔比为1：0.03～0.04：12～14，优选为1：0.04：12；
式Z2所示阳离子基团的可溶性盐、浓盐酸和二氯化锡二水合物的总重量与乙醇的重量比为1：10～12；
更优选的，所述硝基还原反应的温度为回流温度，所述硝基还原反应的时间为10～15h；
更进一步优选的，在S3中还包括纯化的步骤，优选采用硅胶柱层析进行纯化。
9.如权利要求1所述的用于检测丙酮醛的荧光探针的应用，其特征在于，所述应用为在活的生物样品中检测丙酮醛的浓度；
所述活的生物样品包括活细胞或者活组织，优选为活的HeLa细胞。
10.如权利要求1所述的用于检测丙酮醛的荧光探针在用于制备检测糖尿病的制剂中的应用。
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CN111196821A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 中国科学院上海药物研究所 一类化合物、其制备方法及其作为检测丙酮醛近红外二区荧光探针的应用

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