CN113461588B - 一种胃酸监测用荧光探针及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种胃酸监测用荧光探针及其制备方法和应用。本发明的荧光探针的分子式为C34H42N3 +。本发明的荧光探针的制备方法是：将2,3,3‑三甲基‑3H‑吲哚在碘甲烷和乙醇作用下，回流反应，生成化合物1；将环己酮的二氯甲烷溶液逐滴添加到三氯氧磷的N,N‑二甲基甲酰胺和二氯甲烷溶液中，加热回流反应，生成化合物2；化合物1、化合物2和乙酸钠在乙酸酐中反应，得化合物3；化合物3和二甲胺在乙醇中反应，得荧光探针。本发明的荧光探针水溶性好，在水溶液中随着pH值的变化荧光信号发生明显变化，这说明该荧光探针对pH值有响应，能够特异性检测pH值的变化，不受其它分子的影响，可以用于近红外荧光技术中监测胃酸。

Description

一种胃酸监测用荧光探针及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及分析化学的技术领域，特别是指一种胃酸监测用荧光探针及其制备方法和应用。
背景技术
pH值作为一个重要的生理学参数，在细胞自噬、增殖和离子转运过程中起着重要的作用。在生物系统中，正常生理条件下，胃液的pH值为1.0左右；异常的pH值会直接影响胃的正常运动功能，可能导致细胞功能紊乱，与胃炎、胃溃疡、胃癌等严重疾病息息相关，引起多种疾病。因此，检测细胞内pH值的变化极其重要。临床上，胃液的pH值(也称为胃液酸度)是胃病诊断和治疗的指标。因此，对胃内pH值的检测有助于探讨pH值触发的胃相关疾病。目前，临床上常用内镜检查或胃液提取方式对胃内pH值进行检测，然而，这些检测方法具有侵袭性，而且，还会引起患者极度不适，不适合长期监测。
荧光成像技术具有无创性、操作简单、高时空分辨率和原位实时识别等优点，成为检测pH值的一种很有前途的方法。近红外荧光成像对生物样品的光损伤小且组织穿透深，能够避免自体荧光的干扰，成为了活体成像的最佳选择。因此，发展一种近红外检测pH值的荧光探针具有重要意义。
现有技术中虽然已经出现了用于检测pH值的近红外荧光探针，但是，这些近红外荧光探针溶解性较差，信噪比低，荧光信号变化较低，不能有效地实时观察胃内pH值的变化，从而限制其在近红外荧光技术监测胃酸中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种胃酸监测用荧光探针及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中用于检测pH值的近红外荧光探针溶解性较差、信噪比低以及荧光信号变化较低使其不能有效地实时观察胃内pH值的变化的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
在一个方面，本发明提出了一种胃酸监测用荧光探针，所述荧光探针的化学结构式如下：
Figure BDA0003139380550000021
本发明的荧光探针水溶解性较好，在酸性条件下，二甲胺基上的N原子被质子化，整个化合物的分子内电荷转移效应较弱，荧光强度较弱；当pH值增大时，质子化的化合物被还原，分子内电荷转移效应逐渐增强，荧光信号逐渐增强；在pH值达到7时，荧光信号达到最强；这说明该荧光探针对pH值有响应，能够特异性检测pH值的变化，不受其它分子的影响，可以实时原位响应pH值的变化，用于近红外荧光技术中监测胃酸。
在另一个方面，本发明的一种胃酸监测用荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
1)取2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷，2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷的摩尔比为1:3-5，溶解于乙醇中，得混合液；在惰性气体保护作用下，搅拌，于80-85℃下，回流反应8-10h，有固体析出时，减压过滤，洗涤，干燥，得化合物1；
2)取N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷，N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷的体积比为1-2:1，混合，得混合物1，置于冰水浴中；取三氯氧磷，三氯氧磷与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:1，逐滴加入到混合物1中，在惰性气体保护作用下，室温搅拌30-40min，得混合物2；取环己酮，溶解于二氯甲烷中，得混合物3，将混合物3滴加到混合物2中，混合物3中环己酮与混合物2中三氯氧磷的体积比为1-2:24，于38-42℃下，回流反应5-6h，得混合物4，冷却至室温，并置于冰中搅拌8-10h，过滤，得化合物2；
3)取步骤1)所得的化合物1、步骤2)所得的化合物2和乙酸钠，化合物1、化合物2和乙酸钠的摩尔比为2:1:3-4，溶解于乙酸酐中，在惰性气体保护作用下，于115-125℃，反应2-3h，过滤，洗涤，纯化，得化合物3；
4)取二甲胺和化合物3，二甲胺和化合物3的摩尔比为9-10:1，溶解于乙醇中，在惰性气体的保护作用下，室温搅拌，反应4-5h，除去溶剂，纯化，得荧光探针。
本发明的荧光探针的制备方法简单，操作方便，化合物1和化合物2在乙酸钠和乙酸酐的作用下反应，化合物1和化合物2很容易溶解，不存在溶解度差的问题，反应速率快，而且，化合物1和化合物2的反应体系不会生成水，在反应过程中不需要出去多余的水，反应步骤简化，反应效率高，易于实现产业化，所得产物的产率高。本发明的这种荧光探针能够对细胞中的pH值成像，并且，随着细胞内pH值的增加，荧光强度相应增强。由此，本发明的荧光探针可以通过活体成像对小鼠胃内pH值进行监测。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，乙醇与2,3,3-三甲基-3H-吲哚的体积比为5-10:1。本发明中乙醇是溶剂，用于溶解2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷，通常情况下，乙醇的用量以能够将2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷全部溶解为宜；一般地，乙醇的体积为2,3,3-三甲基-3H-吲哚体积比的5-10倍。
作为一种优选的实施方案，所述步骤2)中，二氯甲烷与环己酮的体积比为5:1-2。本发明中二氯甲烷是用来溶解环己酮的，二氯甲烷将环己酮稀释，从而更好地控制环己酮与三氯氧磷的反应速率，降低副反应，提高反应活性。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中，乙酸酐与乙酸钠的质量比为20-25:1。本发明的乙酸酐是化合物1、化合物2和乙酸钠的溶剂，化合物1和化合物2很容易在乙酸酐中溶解，不存在溶解度差的问题，而且，化合物1和化合物2在这种反应体系不会生成水，在反应过程中不需要出去多余的水，反应步骤简化，反应效率高。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中，乙醇与二甲胺的体积比为150-200:1。本发明在化合物3上连接了一个二甲胺基团，这个二甲胺基团能够对pH值特异性响应，而不受其它物质的影响，更适合在复杂的生物环境中的检测pH值。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中，纯化是在硅胶柱中进行，纯化介质为CH2Cl2和甲醇按照体积比为30:1组成的混合物。本发明的步骤1)中所得的化合物1和步骤2)中所得的化合物2均不需要提纯，直接用于下一步反应；步骤3)所得的沉淀物通常采用石油醚和水洗涤，得到棕色粗品，这种粗品经硅胶柱纯化，从而得到深绿色的固体化合物即化合物3。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中，纯化是在硅胶柱中进行，纯化介质为CH2Cl2和甲醇按照体积比为20:1组成的混合物。本发明步骤1)中所得的化合物1是淡粉色固体，步骤4)中所得的产物是通过真空旋蒸除去多余的溶剂，粗产品采用硅胶柱纯化，得到的荧光探针是墨绿色固体。
在再一个方面，本发明的一种胃酸监测用荧光探针的应用，所述荧光探针在近红外荧光技术监测胃酸中的应用。
本发明的荧光探针是一种荧光传感器材料，可以在近红外荧光技术监测胃酸中应用；这种荧光探针可以对细胞、小鼠胃内中pH值进行特异性传感检测，该传感检测指荧光光谱检测、荧光细胞成像和荧光活体成像。本发明的荧光探针，磷酸缓冲液pH值为2时，荧光信号较弱，然而，在pH值为7时，在780nm处的荧光信号明显增强，这说明该荧光探针对pH值有响应，这一现象为生物成像的应用奠定了可靠的理论基础。本发明的荧光探针能够在pH值的检测中发挥重要作用，用于诊断和研究胃相关疾病，开发一种活体内实时、无创的pH值检测手段。
作为一种优选的实施方案，所述荧光探针的激发波长为605nm，发射波长为780nm。本发明的荧光探针能够对细胞中的pH值成像，并且，随着细胞内pH值的增加，荧光强度相应增强。由此，本发明的荧光探针可以通过活体成像对小鼠胃内pH值进行检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的荧光探针水溶解性较好，在酸性条件下，二甲胺基上的N原子被质子化，整个化合物的分子内电荷转移效应较弱，荧光强度较弱；当pH值增大时，质子化的化合物被还原，分子内电荷转移效应逐渐增强，荧光信号逐渐增强；在pH值达到7时，荧光信号达到最强。本发明的荧光探针制备方法简单，操作方便，在反应过程中不会生成水，不需要出去多余的水，反应步骤简化，反应效率高，易于实现产业化，所得产物的产率高。这种荧光探针对pH值有响应，能够特异性检测pH值的变化，不受其它分子的影响，可以实时原位响应pH值的变化，用于近红外荧光技术中监测胃酸，从而诊断和研究胃相关疾病。
附图说明
图1为本发明所得的荧光探针的氢谱图；
图2为本发明所得的荧光探针的碳谱图；
图3为本发明所得的荧光探针在不同pH值磷酸缓冲液中的吸收光谱图；
图4为本发明所得的荧光探针在不同pH值磷酸缓冲液中的荧光光谱图；
图5为本发明所得的荧光探针在pH值为2磷酸缓冲液中不同时间下的荧光光谱图；
图6为本发明所得的荧光探针在780nm处的荧光强度随时间变化关系图；
图7为本发明所得的荧光探针在pH值为7的磷酸缓冲液中的选择性图；
图8为本发明所得的荧光探针在不同pH值环境下的细胞成像应用结果图；
图9为图8中细胞在地塞米松刺激下和饥饿状态下的pH值荧光成像图；
图10为本发明所得的荧光探针在酸抑制疗法中检测胃内pH值时体内成像示意图；
图11为本发明所得的荧光探针在酸抑制疗法中检测胃内pH值时不同时间下胃液pH值的荧光图像图；
图12为本发明所得的荧光探针在酸抑制疗法中检测胃内pH值时不同时间下小鼠的相对荧光强度图；
图13为本发明所得的荧光探针在胃溃疡小鼠体内的荧光成像示意图；
图14为本发明所得的荧光探针在灌胃胃溃疡小鼠和正常小鼠之后胃内pH值的荧光图像；
图15为本发明所得的荧光探针在灌胃胃溃疡小鼠之后胃内pH值相对荧光强度；
图7中：1-荧光探针在pH值为7.0磷酸缓冲液中(10μM)；2-半胱氨酸(1mM)；3-色氨酸(1mM)；4-谷氨酸(1mM)；5-丝氨酸(1mM)；6-天冬氨酸(1mM)；7-精氨酸(1mM)；8-GSH(1mM)；9-NaBr(500μM)；10-Na3PO4(500μM)；11-MgCl2(500μM)；12-KCl(500μM)；13-NaF(500μM)；14-KNO3(500μM)；15-DTBP(200μM)；16-FeCl3(500μM)；17-KI(500μM)；18-NaNO2(500μM)；19-ZnCl2(500μM)；20-NaHSO3(500μM)；21-荧光探针在pH为2.0磷酸缓冲液中(10μM)；
图14中：(a)-正常小鼠；(b)-胃溃疡小鼠。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
本发明提出了一种胃酸监测用荧光探针，所述荧光探针的化学结构式如下：
Figure BDA0003139380550000061
本发明的一种胃酸监测用荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
1)取2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷，2,3,3-三甲基-3H-吲哚和碘甲烷的摩尔比为1:3-5，溶解于乙醇中，得混合液；在惰性气体保护作用下，搅拌，于80-85℃下，回流反应8-10h，有固体析出时，减压过滤，洗涤，干燥，得化合物1；
2)取N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷，N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷的体积比为1-2:1，混合，得混合物1，置于冰水浴中；取三氯氧磷，三氯氧磷与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:1，逐滴加入到混合物1中，在惰性气体保护作用下，室温搅拌30-40min，得混合物2；取环己酮，溶解于二氯甲烷中，得混合物3，将混合物3滴加到混合物2中，混合物3中环己酮与混合物2中三氯氧磷的体积比为1-2:24，于38-42℃下，回流反应5-6h，得混合物4，冷却至室温，并置于冰中搅拌8-10h，过滤，得化合物2；
3)取步骤1)所得的化合物1、步骤2)所得的化合物2和乙酸钠，化合物1、化合物2和乙酸钠的摩尔比为2:1:3-4，溶解于乙酸酐中，在惰性气体保护作用下，于115-125℃，反应2-3h，过滤，洗涤，纯化，得化合物3；
4)取二甲胺和化合物3，二甲胺和化合物3的摩尔比为9-10:1，溶解于乙醇中，在惰性气体的保护作用下，室温搅拌，反应4-5h，除去溶剂，纯化，得荧光探针。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，乙醇与2,3,3-三甲基-3H-吲哚的体积比为5-10:1。
作为一种优选的实施方案，所述步骤2)中，二氯甲烷与环己酮的体积比为5:1-2。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中，乙酸酐与乙酸钠的质量比为20-25:1。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中，乙醇与二甲胺的体积比为150-200:1。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中，纯化是在硅胶柱中进行，纯化介质为CH2Cl2和甲醇按照体积比为30:1组成的混合物。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中，纯化是在硅胶柱中进行，纯化介质为CH2Cl2和甲醇按照体积比为20:1组成的混合物。
本发明的一种胃酸监测用荧光探针的应用，所述荧光探针在近红外荧光技术监测胃酸中的应用。
作为一种优选的实施方案，所述荧光探针的激发波长为605nm，发射波长为780nm。
实施例一
本发明的一种胃酸监测用荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
1)化合物1的合成
1)取2,3,3-三甲基-3H-吲哚(159.23mg，1mol)和碘甲烷(3mol)，溶解于20mL乙醇中，得混合液；在氮气保护作用下，搅拌，于80℃下，回流反应8h，有固体析出时，减压过滤，采用乙醇洗涤，干燥，得淡粉色固体即化合物1，该反应的方程式如下：
Figure BDA0003139380550000081
化合物1的产率为90％，无需提纯，直接进行下一步反应；
2)化合物2的合成
取N,N-二甲基甲酰胺(24mL)和二氯甲烷(24mL)，混合，得混合物1，置于冰水浴中；取三氯氧磷(24mL)，逐滴加入到混合物1中，在氮气保护作用下，室温搅拌30min，得混合物2；取环己酮(1.56mL)，溶解于二氯甲烷(5mL)中，得混合物3，将混合物3滴加到混合物2中，于40℃下，回流反应5h，得混合物4，冷却至室温，并置于冰中搅拌8h，过滤，得化合物2，该反应的方程式如下：
Figure BDA0003139380550000082
化合物2的产率为80％，未经纯化，直接用于下一步反应；
3)化合物3的合成
取步骤1)所得的化合物1(2.129g，7mmol)、步骤2)所得的化合物2(591mg，3.5mmol)和乙酸钠(1.36g，10mmol)，溶解于20mL乙酸酐中，在氮气保护作用下，于120℃，反应2h，过滤沉淀物，采用石油醚和水洗涤，得到棕色沉淀物，粗品经硅胶柱(CH2Cl2:甲醇＝30:1)纯化，得深绿色固体化合物，即化合物3，该反应的方程式如下：
Figure BDA0003139380550000091
化合物3的收率为65％；
4)荧光探针的合成
取二甲胺(45.1mg，1mol)和化合物3(48.4mg，0.1mol)，溶解于10mL乙醇中，在氮气的保护作用下，室温搅拌，反应4h，真空旋蒸除去多余的溶剂，粗产品采用硅胶柱(CH2Cl2:甲醇＝20:1)纯化，得到墨绿色固体化合物，即荧光探针，该反应的方程式如下：
Figure BDA0003139380550000092
荧光探针的收率为65％，命名为Cyp。
实验1
取实施例一所得的荧光探针，置于瑞士布鲁克拜厄斯宾有限公司生产的AVANCEIII型核磁共振仪上进行检测，测定其1H NMR谱和13C NMR谱。
由附图1可以看出，荧光探针的1H NMR谱为：1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.46(d,J＝7.2Hz,2H)，7.32(m,4H)，7.14(d,J＝8.0Hz,2H)，7.05(t,J＝7.4Hz,2H)，5.77(s,1H)，5.72(d,J＝12.8Hz,1H)，3.53(s,6H)，3.42(s,6H)，2.49(s,2H)，1.77(dd,J＝13.0,6.6Hz,2H)，1.57(s,12H)，1.24(s,2H)。
由附图2可以看出，荧光探针的13C NMR谱为：13C NMR(101MHz,DMSO)δ175.42，167.27，144.12，140.11，139.35，128.54，122.56，122.45，121.73，109.25，94.12，55.41，47.32，47.17，30.59，29.24，25.24，21.66。
实验2
荧光探针在磷酸缓冲液中的吸收光谱测试
取实施例一所得的荧光探针，置于二甲基亚砜(DMSO)中，制成浓度为1mM的探针母液；取20μL上述探针母液2份，分别加入到2mL pH值为2.0和7.0的磷酸缓冲液中，室温反应2min，置于日本岛津公司生产的UV-2700-vis型紫外可见分光光度计上进行吸收光谱测试。
由附图3可以看出，荧光探针在pH值为7.0的磷酸缓冲液体系中吸收峰在600nm处，而在pH值为2.0的磷酸缓冲液体系中吸收峰蓝移至530nm处；这说明本发明的荧光探针能够识别pH值的变化。
实验3
荧光探针在不同pH值磷酸缓冲液中的荧光光谱测试
取实施例一所得的荧光探针，置于二甲基亚砜(DMSO)中，制成浓度为1mM的探针母液4mL，备用。
分别取20μL上述探针母液14份，将14份探针母液分别添加到2mL不同pH值的磷酸缓冲液中，磷酸缓冲液的pH值依次为1、2、2.5、2.7、3、3.2、3.4、3.5、3.6、3.7、4、5、6和7，在室温下充分作用，并置于日本东芝公司生产的HITACHI F-4600型荧光分光光度仪上进行荧光检测，检测波长为λex＝605nm，反应时间为2min。
由附图4可以看出，随着pH值的增加，荧光信号明显增强，这说明本发明所得的荧光探针Cyp可以用于pH值的检测。
实验4
荧光探针在pH值为2的磷酸缓冲液中的时间依赖性荧光光谱测试
取实施例一所得的荧光探针，置于二甲基亚砜(DMSO)中，制成浓度为1mM的探针母液4mL，备用。
取探针母液20μL，添加到2mL pH值为2的磷酸缓冲液中，置于实验3所用的荧光分光光度仪上进行荧光检测，每隔10s检测荧光信号，测试200s，记录体系随时间变化的荧光强度，并建立荧光强度随时间变化的标准曲线(λex＝605nm，λem＝780nm)。
由附图5和附图6可以看出，探针母液与磷酸缓冲液反应100s之后，荧光强度达到饱和状态；这说明本发明所得的荧光探针Cyp可以快速检测pH值的变化。
实验5
探针在pH值为7的磷酸缓冲液中的选择性
取实施例一所得的荧光探针，置于二甲基亚砜(DMSO)中，制成浓度为1mM的探针母液4mL，备用。
配制体积为10mL，浓度为100mM的各种不同离子(NaBr、Na3PO4、MgCl2、KCl、NaF、KNO3、FeCl3、KI、NaNO2、ZnCl2、NaHSO3、DTBP)和氨基酸溶液(半胱氨酸、色氨酸、谷氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、精氨酸、GSH)，备用。
取2mL pH值为7.0的磷酸缓冲液20份，分别加入20μL上述探针母液和含有上述离子和氨基酸的溶液，室温反应2min，置于实验3所用荧光分光光度仪上进行荧光检测(λex＝605nm，λem＝780nm)，建立荧光强度与各离子的柱状图。
由附图7可以看出，其它离子(Na+、Br-、PO4 3-、Mg2+、Cl-、K+、F-、NO3 -、Fe3+、I-、NO2 -、Zn2 +、HSO3 -)或分子(半胱氨酸、色氨酸、谷氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、精氨酸、GSH、DTBP)对化合物Cyp的荧光强度几乎没有影响；然而，当Cyp在pH为2.0的磷酸缓冲液中时，荧光强度明显下降；这说明Cyp能够特异性的识别pH值的变化。
实验6
探针在不同pH值环境下的细胞成像应用
将密度为1×104/mL的HeLa细胞接种到灭菌的35mm培养皿中，在细胞培养箱(温度为37℃，5％CO2)中培养，待细胞贴壁之后，采用磷酸缓冲液(pH值为7.4)清洗两遍；然后，加入含有10μM尼日利亚菌素的不同pH值(2.0、3.0、3.5、4.0和7.0)磷酸缓冲液中，孵育30min，加入浓度为10μM的荧光探针溶液，继续孵育30min，进行荧光成像；λex＝647nm，λem＝663-738nm；
由附图8可以看出，随着pH值的增加，红色荧光明显增强，这说明荧光探针CyP可以监测活细胞pH值的变化。
实验7
细胞在地塞米松刺激和饥饿状态下的pH值荧光成像测试
HeLa细胞于5μM地塞米松中，孵育30min，加入浓度为10μM的荧光探针溶液，在37℃下，继续孵育30min，在成像前，采用磷酸缓冲液(pH值为7.4)冲洗HeLa细胞，3次，进行荧光成像；λex＝647nm，λem＝663-738nm。
饥饿可诱导细胞自噬，因此，HeLa细胞在PBS缓冲液(pH值为7.4)中培养2h，构建细胞自噬；此外，细胞采用新鲜培养基培养作为空白对照组；这两组细胞分别于浓度为10μM荧光探针溶液中，继续孵育30min，进行成像；λex＝647nm，λem＝663-738nm。
由附图9可以看出，细胞在地塞米松刺激或自噬时，荧光信号减弱，这说明细胞在这两种状态下pH值降低。
实验8
在酸抑制疗法中检测胃内pH值的成像应用
所有动物实验均按照中华人民共和国卫生部动物管理条例(2001年第55号文件)进行；四周的balb/c小鼠，在实验前禁食6h；然后，灌胃100μL的荧光探针Cyp(0.5mg)水溶液和100μL碳酸氢钠片(5.5mg)水溶液；其中，一只仅灌胃100μL的荧光探针Cyp(0.5mg)水溶液作为对照试验。然后，向这两组小鼠腹腔注射水合氯醛(4％，100μL)；待小鼠麻醉之后，利用珀金埃尔默股份有限公司生产的IVIS Lumina XR型的活体成像仪进行成像；激发波长为600nm，发射波长为790nm。
由附图10、附图11和附图12可以看出，小鼠口服抗酸药——碳酸氢钠片5min之后，胃内近红外发射逐渐增加，这表明此时小鼠胃内pH值高于正常小鼠；荧光强度在80min时达到最大值，随后略有下降，这可能与抗酸药物(即碳酸氢钠片)的消耗和胃酸的分泌有关；此外，随着时间的推移，肠道内的荧光强度增加，这表明该荧光探针能够检测肠道内的pH值。因此，本发明的荧光探针作为一种强大的化学工具，可以实时原位监测小鼠胃内pH值的变化，有助于胃肠道治疗的研究和相关药物的设计。
实验9
胃溃疡小鼠胃内pH值的荧光成像应用
按照实验8的方法选取小鼠，禁食24h之后，口服阿司匹林(500mg/kg)诱发急性胃溃疡；4h之后，给小鼠灌胃100μL Cyp(0.5mg水溶液)，然后，在实验8的活体成像仪上成像；作为对照实验，给正常小鼠灌胃100μL Cyp(0.5mg水溶液)，然后，成像；激发波长为600nm，发射波长为790nm。
由附图13、附图14和附图15可以看出，胃溃疡小鼠口服Cyp探针之后，荧光强度明显强于正常小鼠，这说明本发明所得的荧光探针可以用于检测胃疾病时pH值的变化，可以为胃疾病诊断提供有力指导。
因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的荧光探针水溶解性较好，在酸性条件下，二甲胺基上的N原子被质子化，整个化合物的分子内电荷转移效应较弱，荧光强度较弱；当pH值增大时，质子化的化合物被还原，分子内电荷转移效应逐渐增强，荧光信号逐渐增强；在pH值达到7时，荧光信号达到最强。本发明的荧光探针制备方法简单，操作方便，在反应过程中不会生成水，不需要出去多余的水，反应步骤简化，反应效率高，易于实现产业化，所得产物的产率高。这种荧光探针对pH值有响应，能够特异性检测pH值的变化，不受其它分子的影响，可以实时原位响应pH值的变化，用于近红外荧光技术中监测胃酸，从而诊断和研究胃相关疾病。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种荧光探针在制备近红外荧光技术监测胃酸的试剂中的应用，其特征在于：
所述荧光探针的化学结构式如下：
Figure FDA0003763494370000011
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