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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810543733.8 (22)申请日 2018.05.30 (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市市中区南辛庄 西路336号 (72)发明人 贾盼庄子涵柳彩云袁瑞芳 王瑞康房钊彤朱宝存 (74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理 有限责任公司 11138 代理人 邢惠童 (51)Int.Cl. C07D 491/107(2006.01) C09K 11/06(2006.01) G01N 21/64(2006.01) (54)发明名称 一种高选择超灵。
2、敏过氧化亚硝酸盐比率荧 光探针 (57)摘要 本发明涉及一种高选择超灵敏过氧化亚硝 酸盐比率荧光探针。 具体地， 本发明的探针为一 种苯并噻唑-罗丹明类化合物， 其可作为过氧化 亚硝酸盐比率荧光探针用于过氧化亚硝酸盐的 检测。 这类探针可实现如下的技术效果中的至少 一个： 高选择性地识别过氧化亚硝酸盐； 可以快 速对过氧化亚硝酸盐实现响应； 可以实现对过氧 化亚硝酸盐的超灵敏分析； 可以实现对过氧化亚 硝酸盐的比率定量分析； 和性质稳定， 可以长期 保存使用。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 108586473 A 2018.09.28 CN 108586473 A 1.化合物， 。
3、其具有以下结构 其中： R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9和R10独立地选自由氢原子、 直链或支链烷基、 直链或 支链烷氧基、 磺酸基、 酯基和羟基组成的组； 且其中的R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9和R10可以 相同或不同。 2.根据权利要求1所述的化合物， 其为如下结构的化合物： 3.用于检测样本中过氧化亚硝酸盐含量的制剂， 其包含具有以下结构的化合物： 其中： R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9和R10为独立地选自由氢原子、 直链或支链烷基、 直链 或支链烷氧基、 磺酸基、 酯基和羟基。
4、组成的组； 且其中的R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9和R10可 以相同或不同。 4.根据权利要求3所述的制剂， 其中所述的化合物是： 5.根据权利要求3所述的制剂， 其中所述的样本是水或血液。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108586473 A 2 一种高选择超灵敏过氧化亚硝酸盐比率荧光探针 技术领域 0001 本发明涉及苯并噻唑-罗丹明类化合物作为过氧化亚硝酸盐比率荧光探针， 能够 对过氧化亚硝酸盐高选择超灵敏分析， 或者其可测定样品中过氧化亚硝酸盐的浓度。 背景技术 0002 活性氧和活性氮物质参与生命系统中多种生理过程， 包括信号传导、 炎症和抗。
5、氧 化损伤。 过氧化亚硝酸盐作为活性氧和活性氮中的一种强氧化性物质， 它是由一氧化氮和 超氧自由基反应产生的， 具有高的反应活性和不稳定性， 在生命系统中的信号传导和抑菌 作用中起着重要作用。 然而由于其对蛋白质、 核酸、 脂类等的硝化损伤， 过氧化亚硝酸盐也 被认为是有害的， 细胞中过氧化亚硝酸盐的异常积累将导致许多疾病， 包括缺血再灌注损 伤、 炎症性疾病、 神经退行性疾病， 甚至是癌症。 由于缺乏检测生理水平的过氧化亚硝酸盐 的可靠技术， 因此过氧化亚硝酸盐的作用机制还没有被完全的阐明。 因此， 寻求一种特定和 灵敏检测生命体中的过氧化亚硝酸盐的技术是至关重要的。 0003 近年来， 已。
6、报到道的检测过氧化亚硝酸盐的方法有分光光度比色法、 高效液相色 谱法、 化学发光分析法、 荧光探针分析法等， 其中荧光探针因其高选择、 超灵敏、 合成简单等 独特的优势而成为研究者关注的焦点。 目前已报道的荧光探针分析方法仍存在一定的缺 陷， 例如灵敏度低、 选择性差、 水溶性差、 合成复杂等。 生命体内其他活性氧和活性氮与过氧 化亚硝酸盐性质相似， 它会对过氧化亚硝酸盐的检测构成潜在干扰， 并且生理环境中的过 氧化亚硝酸盐含量较低， 因此， 发展高选择性高灵敏荧光探针成为急需解决的课题。 另外， 比率型荧光探针可以消除环境因素的干扰， 因此受到广泛关注。 总之， 发展高选择性的、 高 灵敏度。
7、、 合成简单的、 水溶性好的比率荧光探针是本领域技术人员急需解决的问题 发明内容 0004 本领域急需制备一种简单的高选择超灵敏过氧化亚硝酸盐比率荧光探针， 从而能 够有效检测过氧化亚硝酸盐。 为此， 本发明合成了一类新颖的过氧化亚硝酸盐比率荧光探 针， 其合成简单、 选择性好、 灵敏度高、 能够识别过氧化亚硝酸盐。 具体而言， 本发明提供了 一种过氧化亚硝酸盐比率荧光探针， 其为苯并噻唑-罗丹明类化合物， 其结构如下： 0005 0006 优选的， 本发明的荧光探针是： 说明书 1/5 页 3 CN 108586473 A 3 0007 0008 本发明还提供了过氧化亚硝酸盐荧光探针的制备方。
8、法， 其是通过将对应于本发明 的探针的相应的苯并噻唑-罗丹明类化合物与水合肼在无水乙醇溶液中回流6小时而合成 制得。 0009 本发明还提供了用于检测样本中过氧化亚硝酸盐浓度的检测制剂， 其包含本发明 的探针。 优选地， 本发明的检测制剂还包含产品的使用说明书。 还优选地， 本发明的检测制 剂还包含用于测定样本中的过氧化亚硝酸盐浓度的缓冲剂。 0010 本发明还提供了检测样本中过氧化亚硝酸盐浓度的方法， 其包括将本发明的探针 与待测样本接触的步骤。 0011 本发明还提供了本发明的探针在制备用于检测样本中过氧化亚硝酸盐浓度的制 剂中的用途。 0012 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针可与过氧。
9、化亚硝酸盐进行作用， 产生荧光 光谱的变化， 从而实现对过氧化亚硝酸盐的定量检测。 0013 具体而言， 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针不与钾离子、 钙离子、 钠离子、 镁离子、 锌离子、 三价铁离子、 二价铁离子、 硝酸根、 亚硝酸根、 氯离子、 硫酸根、 过氧化氢、 超 氧化钾等反应， 从而实现对过氧化亚硝酸盐的选择性识别。 0014 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针与过氧化亚硝酸盐反应非常灵敏， 从而有 利于对过氧化亚硝酸盐的检测。 0015 可选择地， 本发明的过氧化亚硝酸盐荧光探针的稳定性好， 进而能够长期保存使 用。 0016 进一步的， 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针是。
10、高选择性超灵敏过氧化亚硝 酸盐比率荧光探针， 且合成简单， 有利于商业化的推广应用。 附图说明 0017 图1a是探针(5 M)加入过氧化亚硝酸盐(0-60 M)前后的荧光光谱： 0018 图1b是探针(5 M)定量分析不同浓度过氧化亚硝酸盐(0-20 M)的工作曲线； 0019 图2是探针(5 M)加入过氧化亚硝酸盐(50 M)后光谱随时间的变化情况； 0020 图3是人体内常见的物质对探针(5 M)荧光强度的影响。 其中编号1-24分别为空 白、 钾离子、 钙离子、 钠离子、 镁离子、 锌离子、 三价铁离子、 二价铁离子、 硝酸根、 亚硝酸根、 氯离子、 硫酸根、 半胱氨酸(500 M)、。
11、 同型半胱氨酸(500 M)、 谷胱甘肽(5mM)、 过氧化叔丁醇、 羟基自由基、 过氧化叔丁醇自由基、 过氧化氢、 超氧化钾、 一氧化氮、 单线态氧、 次氯酸钠、 过 氧化亚硝酸盐(50 M)(除特殊标明外， 其他分析物浓度均为100 M)。 柱状图代表的是不同分 析物存在下探针在581nm与454nm处荧光强度的比值。 说明书 2/5 页 4 CN 108586473 A 4 具体实施方式： 0021 本发明提供了上述高选择性高灵敏过氧化亚硝酸盐荧光探针的合成路线、 方法及 其光谱性能。 0022 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针是一类苯并噻唑-罗丹明类化合物， 其具 有以下结构通式 0。
12、023 0024 上式中： R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9， R10为氢原子， 直链或支链烷基， 直链或支链烷 氧基， 磺酸基， 酯基， 羧基； R1， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8， R9和R10可以相同或不同。 0025 该类过氧化亚硝酸盐比率荧光探针的合成路线和方法如下： 0026 0027 具体地， 本发明的比率荧光探针可以通过如下方法制备， 将一定摩尔比(例如1 1- 1 20)的苯并噻唑-罗丹明类化合物与水合肼(例如1 1-1 20)溶于无水乙醇中冷却， 二者的 摩尔比为(1 20)， 然后回流一段时间(例如6h)， 减。
13、压条件下旋蒸干溶剂。 如果要得到较纯的 产品， 可以将粗产品用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v， 100 1)进行柱色谱分离得到 纯品。 0028 因此， 本发明还提供了水合肼在制备用于检测过氧化亚硝酸盐的比率荧光探针中 的用途。 0029 本发明还提供了苯并噻唑-罗丹明类化合物在制备用于检测过氧化亚硝酸盐的比 率荧光探针中的用途。 0030 本发明的过氧化亚硝酸盐比率荧光探针的显著特征是能够高选择超灵敏识别过 氧化亚硝酸盐以及在人体内的其他离子的存在下能够准确对过氧化亚硝酸盐进行定量分 析。 0031 下面将通过借助以下实施例来更详细地说明本发明。 以下实施例仅是说明性的， 应该明白， 。
14、本发明并不受下述实施例的限制。 0032 实施例1 说明书 3/5 页 5 CN 108586473 A 5 0033 0034 将200mg(0.38mmol)苯并噻唑-罗丹明类化合物溶于15mL无水乙醇中， 再加入57mg (1.14mmol)水合肼回流6h， 减压条件下旋蒸干溶剂。 如果要得到较纯的产品， 可以将粗产品 用二氯甲烷和甲醇的混合体系(例如v/v， 100 1)进行柱色谱分离得到纯品， 得到淡黄色纯 净产品110mg， 产率为54。 0035 1H NMR验证了产物结构的正确性。 0036 实施例2 0037 图1a是探针(5 M)加入过氧化亚硝酸盐(0-60 M)前后的荧光。
15、光谱。 图1b是不同浓 度过氧化亚硝酸盐(0-20 M)对探针(5 M)的线性关系图。 0038 配置多个探针浓度为5 M的平行样品于10mL比色管中， 然后将不同浓度的过氧化 亚硝酸盐加入到测试体系中， 摇晃均匀后静置。 上述测定是在二甲基亚砜 水3 7(20mM PBS， pH7.4)体系中进行的， 所使用的探针是实施例1中所制备的探针， 且所有光谱测试都是 在25下测得的。 0039 用荧光光谱仪测试其荧光强度变化， 从图1a可以清晰的看出， 随着过氧化亚硝酸 盐浓度的增加， 454nm处的荧光强度降低， 581nm处的荧光强度逐渐增强。 并且， 由图1b可以 看出荧光探针(5 M)加入。
16、过氧化亚硝酸盐(0-20 M)之后， 其两波长处荧光强度的比值与过 氧化亚硝酸盐的浓度之间呈现了良好的线性关系， 这证明借助于该荧光探针能够对过氧化 亚硝酸盐进行比率定量分析。 0040 实施例3 0041 图2是探针(5 M)加入过氧化亚硝酸盐(50 M)后的响应时间。 从探针母液中取出50 L置于10mL的测试体系， 然后将50 M的过氧化亚硝酸盐加入到测试体系中， 摇晃均匀后立 即用荧光光谱仪测试其荧光强度变化。 上述测定是在二甲基亚砜 水3 7(20mM PBS， pH 7.4)体系中进行的， 所使用的探针是实施例1中所制备的探针， 且所有光谱测试都是在25 下测得的。 0042 由图。
17、可以清楚地看到， 当过氧化亚硝酸盐加入后， 经检测6min左右荧光强度达到 最大值并保持不变， 这说明该探针与过氧化亚硝酸盐反应迅速， 能够为过氧化亚硝酸盐的 测定提供快速的分析方法。 0043 实施例4 0044 图3是不同分析物对探针(5 M)荧光光谱的影响。 0045 分析物分别为空白、 钾离子、 钙离子、 钠离子、 镁离子、 锌离子、 三价铁离子、 二价铁 离子、 硝酸根、 亚硝酸根、 氯离子、 硫酸根、 半胱氨酸(500 M)、 同型半胱氨酸(500 M)、 谷胱甘 肽(5mM)、 过氧化叔丁醇、 羟基自由基、 过氧化叔丁醇自由基、 过氧化氢、 超氧化钾、 一氧化 氮、 单线态氧、 。
18、次氯酸钠、 过氧化亚硝酸盐(50 M)、 (除特殊标明外， 其他分析物浓度均为100 说明书 4/5 页 6 CN 108586473 A 6 M)。 柱状图代表的是不同分析物存在下探针在581nm处和454nm处的荧光强度比值。 上述测 定是在二甲基亚砜 水3 7(20mM PBS， pH 7.4)体系中进行的， 所使用的探针是实施例1中 所制备的探针， 且所有光谱测试都是在25下测得的。 具体地， 配置多个探针浓度为5 M的 平行样品于10mL比色管中， 然后加入一定量的分析物， 摇匀， 待10分钟后测定。 由图3可以清 晰的看出， 该探针对过氧化亚硝酸盐具有高的选择性。 0046 虽然用上述实施方式描述了本发明， 应当理解的是， 在不背离本发明的精神的前 提下， 本发明可进行进一步的修饰和变动， 且这些修饰和变动均属于本发明的保护范围之 内。 说明书 5/5 页 7 CN 108586473 A 7 图1a 图1b 说明书附图 1/2 页 8 CN 108586473 A 8 图2 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 108586473 A 9 。