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一种比率荧光探针及其制备方法和应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-07-19 09:20:32

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-07-19 09:20:32

本发明属于探针检测技术领域,为解决现有线粒体内次氯酸检测的比率荧光探针存在工作区间小和检测极限较小的问题,提出一种比率荧光探针,并提出了具体的准备方法及应用。本发明的荧光探针,以10‑己基‑吩噻嗪‑3‑乙醛、2,3‑二甲基苯并[d]噻唑‑3‑鎓碘化物、KOH和DMSO为原料,采用Knoevenagel缩合反应制备得到荧光探针。本发明合成了一种基于吩噻嗪的比率荧光探针,用于HClO的特异性检测。具有良好的选择性、生物相容性和低检测限性。此外,还具有良好的线粒体靶向性,能够在活细胞和体内中快速检测出内源性HClO,这使得它在生命科学中具有广泛的应用潜力。

次氯酸(HClO)是最重要的活性氧(ROS)之一,参与着许多生理过程,在生命活动中起着至关重要的作用。内源性HClO可在髓过氧化物酶(MPO) 的催化作用下,由过氧化氢和氯化物反应生成。HClO具有很强的氧化性,可与多种蛋白质侧链和肽键发生反应,在杀菌免疫中起重要作用。另一方面,过量的HClO会使含有硫醇、硫醚、血红素蛋白和氨基的生物分子过氧化,从而引起细胞和组织损伤,进而引发各种心血管疾病、神经变性、关节炎和癌症。因此,开发可在体内实时检测的分析方法,对于了解HClO的生理功能及其在相关疾病的研究中具有重要意义。

次氯酸(HClO)是最重要的活性氧(ROS)之一,参与着许多生理过程,在生命活动中起着至关重要的作用。内源性HClO可在髓过氧化物酶(MPO) 的催化作用下,由过氧化氢和氯化物反应生成。

HClO具有很强的氧化性,可与多种蛋白质侧链和肽键发生反应,在杀菌免疫中起重要作用。另一方面,过量的HClO会使含有硫醇、硫醚、血红素蛋白和氨基的生物分子过氧化,从而引起细胞和组织损伤,进而引发各种心血管疾病、神经变性、关节炎和癌症。因此,开发可在体内实时检测的分析方法,对于了解HClO的生理功能及其在相关疾病的研究中具有重要意义。

目前虽然已有比色法、电化学法、化学发光法等分析方法来实现HClO的体外检测,但上述方法难以满足体内实时检测次氯酸的要求。另一方面,HClO的半衰期短,在体内的扩‑ ‑散距离小,体内的H2O2、ONOO、O2  等强氧化剂会对HClO的检测产生干扰。这些因素使得内源性HClO的特异性检测变得困难。

近年来,荧光探针因其特异性强、效率高、灵敏度高、无损检测等优点被广泛应用于HClO检测。荧光探针的设计主要基于HClO对反应基团的选择性氧化。常用的反应基团主要有硫族(硫、硒、碲元素)、碳碳双键、对甲氧基苯酚/胺及其衍生物、羟胺或肟基、肼等。HClO容易氧化上述基团,将反应基团转化为相关的氧化产物,从而改变这些富电子基团在荧光团上的电荷转移(CT)或光致电子转移(PET)效应,进而引起探针的荧光信号变化。

孙婉,德州学院医药与护理学院讲师,北京师范大学博士,主要研究方向为荧光导向的基因联合治疗。发表SCI论文20余篇,带领本科生团队,获得省级创新训练项目2项,指导学生发表论文3篇。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明设计并合成了一种用于线粒体中外源性和内源性HClO成像的比率荧光探针。通过激光共聚焦荧光图像证实了对线粒体具有良好的靶向能力,共定位系数为0.99,能够对线粒体和斑马鱼中存在的HClO做出高选择性和高灵敏度的反应(检测限为21 nM)。因此,可以看出,本发明制备的比率荧光探针具有生物相容性、靶向性和比率成像能力等优势,在肿瘤临床诊断方面具有重大的潜力。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。