一種氟硼吡咯類化合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于檢測硫化氫（H2S)的熒光探針，具體的說是一種氟硼吡咯類化合 物及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 幾個(gè)世紀(jì)以來，硫化氫（H2S)對環(huán)境的毒性污染已經(jīng)得到了人們深入的研究。然 而，最近關(guān)于生理內(nèi)源性H 2S的研究工作都致力于其對若干生理功能的調(diào)控。硫化氫，這個(gè) 具有特殊氣味的氣體，繼一氧化氮和一氧化碳之后被證實(shí)為第三個(gè)內(nèi)源性氣體信號分子。 被稱為氣體遞質(zhì)。內(nèi)源性的H 2S主要來自于L-半胱氨酸的酶解作用，其生成機(jī)制至少與四 種不同的酶有關(guān)：胱硫醚-β -合成酶（CBS)、胱硫醚-Y -裂解酶（CSE)、3_巰基丙酮酸硫 轉(zhuǎn)移酶（3-MST)和半胱氨酸酶（CL)。這些酶廣泛的存在于人體各種組織和器官中。例如， CSE主要存在于心血管組織中，而CBS主要存在于神經(jīng)系統(tǒng)中。在線粒體內(nèi)則以巰基丙酮酸 為底物由3-MST作用產(chǎn)生硫化氫。H 2S生成的次要途徑是通過非酶產(chǎn)生，如在糖的氧化過程 中由元素硫生成硫化氫。在生理濃度水平下，硫化氫參與一系列的生理過程，包括調(diào)節(jié)血管 張力、心肌收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)、胰島素分泌等。一旦細(xì)胞不能維持其硫化氫的生理范圍內(nèi)水平， 便會(huì)引起動(dòng)脈和肺動(dòng)脈高壓、阿爾茨海默氏癥、胃粘膜損傷、肝硬化等疾病。此外，硫化氫也 表現(xiàn)為用作活性氧物種和活性氮物種的抗氧化清除劑。
[0003] 像比色法，電化學(xué)分析，色譜分析和金屬硫化物沉淀等方法都可用來測量血漿和 勻漿組織中的硫化氫濃度，但是這些方法往往需要試樣預(yù)處理，熒光探針檢測法因其具 有高靈敏度以及在活細(xì)胞或組織中可直接檢測等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為分析生命體內(nèi)H 2S的重要 的檢測手段之一。一個(gè)具有應(yīng)用前景的熒光探針應(yīng)具有作用前后熒光變化明顯、對目標(biāo) 分子響應(yīng)快、選擇性好、可用于實(shí)時(shí)可逆檢測等優(yōu)點(diǎn)。Christopher J. Chang等公開了一 類用以檢測硫化氫的熒光探針SFl及SF2 (結(jié)構(gòu)見圖1，（：.丄0^叩的.&1，丄八111.〇16111· Soc.，2011，133, 10078)，與H2S作用后熒光增強(qiáng)從而檢測H2S的存在。但是這類熒光探針對 硫化氫響應(yīng)慢，不能用于快速地檢測H 2S。Binghe Wang等公開了一種檢測H2S的熒光探針 DNS-Az (結(jié)構(gòu)見圖 1，B. Wang et. al, Angew. Chem. Int. Ed.，2011，50, 9672)，但此探針的激 發(fā)發(fā)射波長位于紫外區(qū)，不能有效避免生物自體熒光的干擾，同時(shí)紫外光對生物體光漂白 作用很大，易于損傷生物樣品。上述探針都是熒光增強(qiáng)型探針，沒有波長的變化，無法實(shí)現(xiàn) 定量檢測。為達(dá)到充分穿透到組織內(nèi)部和避免細(xì)胞自發(fā)熒光干擾目的，大大降低外部環(huán)境 的干擾，實(shí)現(xiàn)定量檢測，仍然需要開發(fā)具有較長激發(fā)發(fā)射波長的可操作性熒光探針。因此， 開發(fā)具有良好選擇性，可在近紅外區(qū)進(jìn)行檢測生物體系中H 2S的熒光探針具有重要意義。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氟硼吡咯類化合物，其特征在于：氟硼吡咯類化合物如通式I所示， 通式I中，
札為（V25烷基碳鏈、三苯基季磷鹽或乙基嗎啉； R2為氫或甲氧基； X 為 H、N、0 或 S。
2. 按權(quán)利要求1所述的氟硼吡咯類化合物，其特征在于：所述通式I中&為C18烷基碳 鏈、三苯基季磷鹽或乙基嗎啉；R 2為甲氧基；X為0。
3. -種權(quán)利要求1所述的氟硼吡咯類化合物的應(yīng)用，其特征在于：以所述氟硼吡咯類 化合物作為硫化氫的熒光探針。
4. 一種熒光探針，其特征在于： 熒光探針為通式I所示的以B0DIPY (氟硼吡咯）染料作為熒光母體，并在母體上引入 對具備線粒體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位功能團(tuán)的季磷鹽、嗎啉、q_25烷基碳鏈或甲氧基二苯氧 化硒醚。
5. 按權(quán)利要求4所述的熒光探針，其特征在于：所述熒光探針用于定性/定量的檢測 生理環(huán)境下、細(xì)胞或生物體內(nèi)外的硫化氫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于檢測硫化氫（H2S）的熒光探針，具體的說是一種氟硼吡咯類化合物及其應(yīng)用。氟硼吡咯類化合物如通式Ⅰ所示，以所述氟硼吡咯類化合物作為硫化氫的熒光探針。本發(fā)明硫化氫熒光探針的這類化合物，在硫化氫存在下對應(yīng)的熒光強(qiáng)度發(fā)生變化，可用于硫化氫的檢測，并可大大降低外部檢測條件的干擾，提高檢測精度。這類化合物作為熒光探針可用于細(xì)胞內(nèi)外硫化氫水平的檢測，這對深入研究硫化氫在生物體內(nèi)的產(chǎn)生、輸送及累積等過程的動(dòng)力學(xué)機(jī)理，進(jìn)一步了解硫化氫的生理和毒理作用具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義。
【IPC分類】G01N21-64, C07F9-6596, C09K11-06, C07F5-02
【公開號】CN104804029
【申請?zhí)枴緾N201410032656
【發(fā)明人】陳令新, 于法標(biāo), 陳浩, 景曉彤, 高敏
【申請人】中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月23日