S中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及含试卤灵的荧光比率探针的制备与检测H2S应用。
【背景技术】
[0002] H2S溶解性极好且有剧毒，即使稀的硫化氢也对呼吸道和眼睛有刺激作用，并引起 头痛，浓度达lmg/L或更高时，对生命有危险。是强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺激作用。 硫化氢主要经呼吸道吸收，人吸入（70~150mg/m3) / (1~2h)，出现呼吸道及眼刺激症状， 硫化氢可以麻痹嗅觉神经。吸入（300mg/m3)/lh，6~8min出现眼急性刺激症状，稍长时间 接触引起肺水肿。吸入硫化氢能引起中枢神经系统的抑制，有时由于刺激作用和呼吸的麻 痹而导致最终死亡。在高浓度硫化氢中几秒内就会发生虚脱、休克，能导致呼吸道发炎、肺 水肿，并伴有头痛、胸部痛及呼吸困难。
[0003] 荧光探针因为具有简单操作性、高灵敏性以及高选择性而被应用于检测金属离子 以及其他小分子。以试卤灵为基础结构的荧光化合物由于可以与HS:作用容易生成六元环 离去而被应用检测H2S，因此可将它开发成为H2S的探针。
[0004] 本发明基于试卤灵类荧光化合物的荧光性质，对其引入5-溴代戊酰氯进行修饰， 合成出一个新型的荧光探针，并研究它对于H2S活性评价。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种含试卤灵类衍生物及其制备与在检测H2S中的应用。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] -种含试齒灵类焚光衍生物，名称为名为3-〇x〇-3H-phenoxazin-7-yl5_iodopent anoate，其化学结构式如下：
[0008]
[0009] 新型荧光探针检测H2S的原理：
[0011] 新型荧光探针的合成：
[0012]
[0013] 步骤1在茄形瓶中依次加入试??灵，用溶剂溶解，再加入5-溴代戊酰氯，在适当条 件下搅拌，然后加入适量的催化剂。在一定的温度下反应一段时间（TLC监测反应），在反应 结束后，减压蒸去溶剂得到粗产品，粗产品再采用适当有机溶剂经过柱层析提纯获得中间 体。
[0014] 步骤2将中间体溶解到溶剂中，加入ΚΙ到茄形瓶中，在适当条件下搅拌。回流搅 拌反应一段时间（TLC监测反应），反应结束后，减压蒸去溶剂得到粗产品，将粗产品经柱层 析提纯获得目标化合产物即新型荧光探针。
[0015] 上述制法中所述层析，是采用200-300目柱层析硅胶柱，洗脱液为一定比例的无 水乙酸乙酯和石油醚。
[0016] 本发明的含试卤灵的荧光比率探针检测H2S具有较好的效果。
【具体实施方式】
[0017] 通过以下实施例进一步详细说明本发明，但本发明的范围并不受这些实施例的任 何限制。
[0018] 实施例一：新型荧光探针的制备
[0019]
[0020] 称取试卤灵0. 5mmol，5-溴代戊酰氯0. 5mmol溶解在100mL的无水二氯甲烷中，常 温条件下搅拌12h。反应毕，减压蒸除溶剂得到粗产品，经柱层析（200-300目硅胶柱，洗脱 剂为无水乙酸乙酯和石油醚1 : 10到1 : 4梯度洗脱，得到纯净的中间体。
[0021] 称取中间体0.lmmol加入丙酮溶解，称取0.lmmolKI加入其中，50°C下搅拌回流 2h。反应结束后，减压蒸除溶剂得到粗产品，经柱层析（200-300目硅胶柱，洗脱剂为无水乙 酸乙酯和石油醚1 : 10洗脱，得到纯净的目标产物即新型荧光探针。
[0022] 实施例二：新型荧光探针的紫外吸收活性研究
[0023] 1.实验材料和方法
[0024] 1. 1药品与试剂
[0025] 利用紫外-可见光分光光度计来测定荧光探针的紫外吸收活性研究。
[0026] (l)PBS缓冲液的配制：135mMNaCl，4. 7mMKC1，10mMNa2HP04,2mMNaH2PH04,pH 7. 4。
[0027] (2)实验药液的配制：将测试样品用少量的DMS0溶解配成储备液，一般按实验最 高浓度的10倍配制储备液。
[0028] ⑶Na2S溶液的配制：将Na2S用少量的去离子水溶解配制成储备液。
[0029] (4)加药：将2μL测试药液按照最终浓度分别加入到各个1. 5ml离心管中。实验 分为药物试验组（加入50μΜ的Na2S)、对照组（只加测试药，不加Na2S)。将加药后的离心 管室温静置2min。
[0030] (5)紫外吸收活性的测定：在静置了一段时间后，将离心管中的反应液用移液枪 转移到比色皿中，在570nm-700nm进行吸收测定。
[0031] 实施例三：新型荧光探针的体外荧光活性研究
[0032] 实验材料和方法
[0033] 1. 1药品与试剂
[0034] 利用荧光仪来测定荧光探针的荧光活性研究。
[0035] (l)PBS缓冲液的配制：135mMNaCl，4. 7mMKC1，10mMNa2HP04,2mMNaH2PH04,pH 7. 4。
[0036] (2)实验药液的配制：将测试样品用少量的DMSO溶解配成储备液，一般按实验最 高浓度的10倍配制储备液。
[0037] (3)Na2S溶液的配制：将Na2S用少量的去离子水溶解配制成储备液。
[0038] (4)加药：将2uL测试药液按照最终浓度分别加入到各个1. 5mL离心管中。实验 分为药物试验组（加入浓度梯度的Na2S)，对照组（只加测试药，不加Na2S)。将加药后的离 心管室温静置2min。
[0039] (5)荧光活性的测定：在静置了 2min后，将离心管中的反应液用移液枪转移到专 用比色皿中，激发波长选择562nm，发射波长选择570nm-700nm，电压450mV，狭缝选择10nm。
[0040] 实施例四：新型荧光探针的选择性研究
[0041] 实验材料和方法
[0042] 1. 1药品与试剂
[0043] 利用荧光仪来测定新型荧光探针的选择性活性研究。
[0044] (l)PBS缓冲液的配制：135mMNaCl，4. 7mMKC1，10mMNa2HP04,2mMNaH2PH04,pH 7. 4。
[0045] (2)实验药液的配制：将测试样品用少量的DMSO溶解配成储备液，一般按实验最 高浓度的10倍配制储备液。
[0046] (3)含S溶液的配制：将Cys，GSH，Hcy，N03，N02，S042，S032，H202,SCN，C032，用 少量的去离子水溶解配制成储备液。
[0047] (4)加药：将2μL测试药液按照最终浓度分别加入到各个1. 5ml离心管中。实验 分为药物试验组（50μΜ的配置好的含S储备液）、对照组（只加测试药，不加底物）。将加 药后的离心管室温静置2min。
[0048] (5)荧光活性的测定：在静置了 2min后，将离心管中的反应液用移液枪转移到专 用比色皿中，激发波长选择562nm，发射波长选择570nm-700nm，电压450mV，狭缝选择10nm。
[0049] 实施例五：新型荧光探针在细胞成像中的应用
[0050] 利用荧光共聚焦显微镜技术来检测荧光探针在细胞成像中的应用，通过双通道收 集570nm激发后的反射光，从而检测出细胞中所含的H2S。
[0051] (1)培养液的配制：DMEM(基础培养基）89%，胎牛血清10%，青霉素链霉素溶液 (10000IU/mL，10000μg/mL)1 %。
[0052] (2)A549细胞的培养：利用上述培养液（培养液体积约为培养瓶容量的1/10)，在 37°C、5%C02培养箱中培养24h。
[0053](3)PBS缓冲液的配制：135禮NaCl，4. 7mMKC1，10mMNa2HP04,2mMNaH2PH04,pH 7. 4。
[0054] (4)实验药液的配制：将测试样品用少量的DMS0溶解配成储备液，一般按实验最 高浓度的10倍配制储备液。
[0055] (5)Na2S溶液的配制：将Na2S用少量的去离子水溶解配制成储备液。
[0056] (4)加药：将5μL实验药液按照最终浓度分别加入到细胞培养皿中，在37°C、5% C02培养箱中孵育0. 5个小时，之后用PBS缓冲液洗三遍，然后加入Na2S孵育0. 5个小时。 实验分为药物试验组（加入50μΜ的Na2S)、对照组（只加测试药，不加Na2S)。
[0057] (6)荧光成像：将需成像细胞用PBS洗三遍，在60倍油镜下进行观测。激发为 560nm，发射为 580nm-600nm。
【主权项】
1. 试齒灵为基础结构的新型焚光比率探针，名为3-〇x〇-3H-phenoxazin-7-yl5-iodop entanoate，其特征是它具有以下结构式：2. 权利要求1中所述的含试卤灵的荧光比率探针的制法，其特征是它由以下步骤组 成： 称取试卤灵〇. 5_〇1溶解于100mL二氯甲烷中，取5-溴代戊酰氯0. 5_〇1加入，加入 4-DMAP做催化剂，常温条件下搅拌12h。反应毕，减压蒸除溶剂，经柱层析，得到中间体。 称取中间体〇. Immol溶解于丙酮中，加入〇. Immol KI，50°C加热回流2h。反应结束，减 压蒸发除去溶剂，经柱层析，得到发明的新型荧光探针。3. 根据权利要求2所述制法，其步骤2中所述二氯甲烷与丙酮均是购买无水的产品，利 用自制蒸馏装置蒸发得到的除水溶剂，所述的柱层析是采用200-300目硅胶柱，洗脱剂为 无水石油醚和乙酸乙酯10 : 1到4 : 1的梯度洗脱。4. 权利要求 1 所述 3-〇x〇-3H-phenoxazin_7-yl 5-iodopentanoate 的制备与在检测 H2S的应用。
【专利摘要】一种含试卤灵的荧光比率探针，名称为3-oxo-3H-phenoxazin-7-yl5-iodopentanoate，它具有如下结构式。实验证明，含试卤灵的荧光比率探针对H2S具有很好的选择性和特异性，可以检测水溶液或者其他存在H2S，并且可以检测细胞中的H2S。本发明公开了新型荧光探针的制法。
【IPC分类】G01N21/64, C09K11/06, C07D265/38
【公开号】CN105419786
【申请号】CN201510943594
【发明人】朱海亮, 王芳, 王娟, 徐玉清
【申请人】南京大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月16日