一种荧光团衍生物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于检测硫烷硫的荧光探针，具体的说是一种荧光团衍生物及其应 用。
【背景技术】
[0002] 硫化氢（H2S)作为一种内源性重要的气体信号分子，具有多种重要的生理功能，然 而H 2S在这些生理功能中起作用的化学机理仍不清楚。且H2S在组织和体液中的浓度也备 受争议："自由态"硫化氢浓度仅维持在亚摩尔级别。H 2S之所以能维持在较低浓度可能是 由于硫烷硫与H2S之间存在一种平衡转换。硫烷硫是活性硫物种的一种，指以6价电子的 形式（S°)可逆地附着在其它硫原子上的离子化硫。然而，硫烷硫具有比H 2S更高的活性，能 更快地参与一系列生理反应，因此硫烷硫可能是实际的信号传导分子，H2S可能只是基于硫 烷硫信号传导终端所释放的终产物，即作为硫烷硫的还原产物。这也与生理状态的H 2S浓 度总是保持在较低的浓度相一致。而这就需要新的实验证据证明：在硫化氢信号转导过程 中，硫烷硫分子是否为实际的信号传导分子。如果该情况得到证实，那么H 2S可能只是基于 硫烷硫信号传导终端所释放的终产物。
[0003] 鉴于硫烷硫在细胞信号转导通路中的重要生物医学意义，发展用于检测硫烷硫浓 度变化水平的分析方法已经变得越来越迫切。目前，用于检测硫烷硫的方法有：比色法，电 化学分析，色谱分析法。但是这些方法往往需要试样预处理，荧光探针方法以其高时空分 辨、操作简便和原位非损伤检测等优点，在生物活性物种检测领域，已成为一种功能强大的 研宄辅助工具。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种荧光团衍生物及其应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种荧光团衍生物，荧光团衍生物如通式I所示，
[0007]
[0008] 通式I中，
[0009] R为C4_22的烷基或有机酸酯；
[0010] X1S^O或S ;
[0011] Y 为 S、Se 或 Te;
[0012] X2为具有细胞器定位功能的基团。
[0013] 所述有机酸酯为甲酸酯或丁酸酯；具有细胞器定位功能的基团为-OH、三苯基膦、 生物素、c 4_22的烷基、单糖或多糖。
[0014] 优选，所述通式I中，X1S N ;R为乙基；Y为S、Se或Te ;X 2为-OH、三苯基膦、生物 素、C4_22的烷基、单糖或多糖。
[0015] 更有选，所述通式I中，R为乙烷！X1为N;Y为S;X2S-〇H。
[0016] -种荧光团衍生物的制备方法，在惰性气体保护下，将花菁类荧光团溶解于二氯 甲烷中，再加入花菁类荧光团摩尔量80-100倍的DIPEA(二异丙基乙胺），待用；再加入花 菁类荧光团摩尔量15-20倍的固体光气溶解于甲苯中，冰水浴下，滴加到上述溶液，室温下 反应至溶液由蓝色变为绿色，而后旋蒸去杂质，杂质出除，后依次加入二氯甲烷，再加入花 菁类荧光团摩尔量80-100倍的DIPEA、花菁类荧光团摩尔量1. 6-2倍的DMP(二甲氨基吡 啶）和花菁类荧光团摩尔量的10倍的2, 2' -二硫二乙醇，在四十摄氏度下搅拌反应至完 全，反应后将反应液调节至中性，调节后纯化即得到如通式I所示荧光团衍生物。
[0017] 优选，在惰性气体保护下，将花菁类荧光团溶解于二氯甲烷中，再加入花菁类荧光 团摩尔量80倍的DIPEA(二异丙基乙胺），待用；加入花菁类荧光团摩尔量15倍固体光气 溶解于甲苯中，冰水浴下，滴加到上述溶液，室温下反应至溶液由蓝色变为绿色，而后旋蒸 去杂质，杂质出除，后依次加入二氯甲烷，加入花菁类荧光团摩尔量100倍的DIPEA、花菁类 荧光团摩尔量2倍的DMP(二甲氨基吡啶）和花菁类荧光团摩尔量的10倍的2, 2' -二硫 二乙醇，在四十摄氏度下搅拌反应至完全，反应后将反应液调节至中性，调节后纯化即得到 如通式I所示荧光团衍生物。
[0018] -种荧光团衍生物的应用，以所述通式I所示的荧光团衍生物作为硫烷硫的荧光 探针。
[0019] -种焚光探针，焚光探针为在焚光母体上引入亲脂性基团有机酸醋或烷基，以及 检测基团和具有定位功能的基团，即如通式I所示的荧光团衍生物。
[0020] 所述检测基团（-Y-Y-)为-S-S-、-Se-Se 或-Te-Te-基团。
[0021] 所述荧光探针用于定性/定量地检测生理环境下细胞或生物体内外的硫烷硫浓 度。
[0022] 本发明的有益效果：
[0023] 本发明化合物用于作为硫烷硫检测的荧光探针，其在检测硫烷硫前后荧光探针吸 收和荧光发射最大波长会有改变。可用于水体系、模拟生理环境和细胞内硫烷硫水平的检 测，并可大大降低外部检测条件的干扰，提高检测精度。本发明化合物用作荧光探针，可用 于细胞内硫烷硫检测，这对深入研宄硫烷硫在生物体内的信号转导过程和机理，进一步了 解硫烷硫的生理和毒理作用具有重要的生物医学意义。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例提供的所采用的荧光探针对硫烷硫检测前后荧光光谱的变 化图。
[0025] 图2为本发明实施例提供的所采用的荧光探针对硫烷硫的选择性示意图；其中， 横坐标从左至右依次为：亚硫酸氢钠、硫酸钠、硫烷硫、硫化氢、斜方硫、谷胱甘肽、半胱氨 酸、氧化型半胱氨酸。
【具体实施方式】
[0026] 荧光探针通式为：
[0027]
[0028] 通式I中，
[0029] R为烷基或有机酸酯；
[0030] X1S N、O 或 S ;
[0031] Y 为 S、Se 或 Te;
[0032] &为-OH、三苯基膦、生物素 、C 4_22的烷基、单糖和多糖等具有细胞器定位功能的基 团。
[0033] 优选为：
[0034] N时，所述化合物的通式为：
[0035]
[0036] 通式II中.
[0037] R为乙基；
[0038] Y 为 S、Se 或 Te ;
[0039] &为-OH、三苯基膦、生物素 、C 4_22的烷基、单糖和多糖等具有细胞器定位功能的基 团。
[0040] 更优选，通式I中，R为乙烷J1为N ;Y为S ;乂2为-OH。
[0041] 将通式I与待测定水体、模拟生理环境或生物体内外的硫烷硫反应从而导致荧光 波长和荧光强度的改变，所得通式III结构的化合物；
[0042]
[0043] 将通式II结构应用于检测硫烷硫时，与硫烷硫作用后，生成具有通式V结构的化 合物，从而导致荧光波长和荧光强度的改变；
[0044]
[0045] 通式I可对硫烧硫进行定性、定量的检测。
[0046] 本发明中使用的术语"有机酸酯链"包括直链有机酸酯基和支链有机酸酯基。如 提及单个烷基如"丙基"，则只特指直链烷基，如提及单个支链烷基如"异丙基"，则只特指支 链烷基。类似的规则也适用于本说明书中使用的其它基团。
【具体实施方式】
[0047]
[0048] 本发明实施例用于进一步说明本发明，但本发明不限于实施例。
[0049] 实施例1.花菁类化合物的制备：
[0050] 通式I中所示花菁类荧光团来自市售商品，然后在荧光团相应的位置分别修饰检 测基团和定位基团，在二氯甲烷溶剂中反应得到的相应的花菁类化合物，其中，以下化学试 剂均来市售自上海国药。具体实施例如下：
[0051] 制备式一化合物：
[0052] 在氩气保护下，花菁类荧光团（60mg，0. lmmol)溶于50ml新蒸的二氯甲烷中，加入 ImL DIPEA(二异丙基乙胺）。固体光气（0. 2g，0. 67mmol)溶解在2mL甲苯中，冰水浴下，滴 加到上述溶液，室温下反应3小时，溶液由蓝色变为绿色。旋蒸，用乙醚洗去杂质。去除杂 质后依次加入50mL新蒸过的二氯甲烷，ImL DIPEA、20mg DMAP(二甲氨基吡啶），2,2'-disu Ifanediyldiethanol (0. 6g, 4mmol)