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专利号: 201810794942X
申请人: 曲阜师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种检测肼的比率式荧光探针的制备方法,其特征在于,采用以下步骤进行制备:

(1)将三氯氧磷溶于二氯甲烷中混合均匀后,滴入无水N,N-二甲基酰胺和二氯甲烷混合溶液中,滴加完毕后,再加入环己酮反应得到化合物1;

(2)将苯并吲哚与碘乙烷溶于乙腈中反应得到化合物2;

(3)将步骤(1)制备的化合物1与将步骤(2)制备的化合物2以甲苯与正丁醇混合溶剂为溶剂,加热回流得到荧光探针化合物3;

(4)将步骤(3)制备的化合物3溶于无水N,N-二甲基酰胺中, 加入乙酸钠在氮气条件下反应生成化合物4;

(5)将步骤(4)生成的化合物4溶于无水二氯甲烷中,加入乙酰氯,在冰浴中滴加三乙胺后在氮气保护下常温反应4小时生成检测肼的比率式荧光探针;

步骤(5)生成检测肼的比率式荧光探针的结构为 。

2.根据权利要求1所述的检测肼的比率式荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤具体的操作方法为:(1)将40mL无水N,N-二甲基甲酰胺溶于 40mL二氯甲烷, 倒入夹套瓶中-10℃冷却并搅拌 20 min得到混合溶液1;将27-47mL三氯氧磷溶于35mL二氯甲烷中,混合均匀后倒入恒压漏斗中, 缓慢滴加到混合溶液1中不断搅拌;滴加完毕后,加入 8-12g环己酮,溶液变为亮黄色时恢复到室温,然后缓慢加热至40℃,加热回流3h;回流结束后将反应液快速加入装有碎冰的烧杯中,冷却到室温后用二氯甲烷萃取,旋蒸得化合物1;

(2)将30ml-70ml的苯并吲哚和30mL-70mL的碘乙烷加入到500mL的三口烧瓶中,加入

200mL乙腈,加热回流24h;冷却至室温后过滤,过滤沉淀物经石油醚洗涤后放置于烧杯中,沉淀物晾干得化合物2;

(3)将步骤(1)制备的化合物1与步骤(2)制备的化合物2加入到100 mL甲苯-正丁醇混合溶剂中充分溶解,化合物1的溶解浓度为0.017g/mL  , 化合物2的溶解浓度为0.037g/mL,除去反应过程中产生的水,加热回流 3-5h,停止反应后溶液在旋转蒸发仪上浓缩旋干;粗产品柱层析色谱进行纯化,洗脱剂选择乙酸乙酯:甲醇=8:1. (V/V),得化合物3其中所述的甲苯-正丁醇混合溶剂中甲苯和正丁醇的体积比为3:7;

(4)将步骤(3)制备的化合物3溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中, 溶解浓度0.025g/mL, 然后加入乙酸钠, 乙酸钠溶解浓度0.006 g/mL;将混合物在60℃-90℃下在氮气保护下过夜反应,然后冷却至室温并用二氯甲烷萃取,反复萃取4-5次,用饱和的碘化钾水溶液洗涤3次后,混合物用无水硫酸钠干燥,然后过滤,滤液真空干燥后进行柱层析,用体积比为从1:0~14:1的二氯甲烷-甲醇体系洗脱剂梯度洗脱,得化合物4;

(5)将步骤(4)制备的化合物4溶于无水二氯甲烷溶液, 溶解浓度0.015g/mL,加入乙酰氯,乙酰氯浓度为0.005g/mL,在氮气保护下在冰浴中滴加三乙胺,三乙胺浓度为0.001g/mL,所得混合物室温搅拌4-6小时,反应完成后,将产物真空干燥后进行柱层析,用体积比为从1:0~4:1的乙酸乙酯-甲醇体系洗脱剂梯度洗脱,得到产物即为检测肼的比率式荧光分子探针。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述检测肼的比率式荧光分子探针的效果判断指标如下:检测灵敏度:检测限15.2nmol/L;

检测响应倍率:荧光探针在 825nm处的荧光强度明显地降低,在662nm处的荧光强度显著增加;

颜色变化:日光灯下表现为由绿色变为红色;

光学机理指标:π电子体系的重排检测肼的比率式荧光分子探针。

4.一种权利要求1或2所述的方法制备得到的检测肼的比率式荧光分子探针的应用,其特征在于:适用于生物样本中肼的定性或定量分析;其中所述生物样本为活细胞、活体和生命有机分析化学中的一种。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于: 所述检测肼的比率式荧光分子探针定量分析生物样本中肼时,适用于检测水样中肼的量;定性检测生物样本中肼时,适用于在活细胞或活体内肼的检测。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述检测水样中肼含量的方法,步骤包括:

1)配制溶液

探针储备液:准确称取检测肼的比率式荧光分子探针溶于醋酸盐缓冲液和DMSO,配制为浓度50μM的探针储备液;所述醋酸盐缓冲液的pH为 4.5,浓度为10mM;醋酸盐缓冲液和DMSO的体积比为1:9;

肼储备液:准确称取0.00032g肼溶于10mL去离子水中,配制为浓度1000μM的肼储备液;

2)建立水样-肼标准品的线性方程

将步骤1)配制的肼储备液用蒸馏水稀释得到梯度浓度为0~100μM的肼标准溶液,然后分别取100μL肼标准溶液与100μL步骤1)配制的探针储备液和650μL去离子水储备液混合后,加入50μL浓度为10 mM、 pH 4.5的醋酸盐缓冲液,充分振荡,使体系混合均匀,在25℃下放置60min,然后经荧光分光光度计检测,建立水样-肼浓度与荧光信号强度的线性方程;

 3)荧光检测待测水样中肼的含量

将1000μL待测样品加入到石英比色皿后,在荧光检测仪内进行扫描检测,收集荧光发射位置的强度数据代入水样-肼浓度与荧光信号强度的线性方程,计算得待测水样中肼含量。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:检测待测水样品时,以荧光检测的方法对待测物进行平行检测,用肼标准品溶液进行校准,得到荧光检测的检测范围,根据不同样品所含待测物的浓度范围来选择荧光检测手段进行定量。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:荧光检测范围为0-100μM。

9.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述活细胞内肼的检测方法为:将待测活细胞样品在培养基中培育18~26h,待测活细胞接种量为2×107~9×107个/mL,加入检测肼的比率式荧光分子探针,探针浓度为5μM,分别加入0μM、20μM、40μM、60μM、80μM、100μM的N2H4,根据所测得荧光探针的荧光发射,选择激发发射波长,在共聚焦激光扫描显微镜上来获取细胞的荧光图像,根据发光情况判断活细胞中是否能用探针检测肼,判断标准为:荧光在 825nm处的荧光强度明显地降低,而在662nm处的荧光强度显著增加。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的活细胞为肝癌细胞,培养基为DMEM培养基。

11. 根据权利要求4所述的应用,其特征在于:活体内肼的检测方法为:在醋酸盐缓冲液和DMSO混合物中给予小鼠腹腔注射25μL,50μM Cy7A和随后的腹腔注射25μL,500μM N2H4,在分别孵育0,0.5,1,1.5,2和2.5小时后拍摄图像,根据发光情况判断在活体中是否能用探针检测肼,判断标准为:随着时间的增加,荧光在通道1处的荧光强度明显地降低,而在通道

2处的荧光强度显著增加;其中所述醋酸盐缓冲液的pH为 4.5,浓度为10mM;醋酸盐缓冲液和DMSO混合物中醋酸盐缓冲液和DMSO的体积比为1:9;所述通道1:760-840 nm,λex=740nm;

通道2:600-700 nm,λex= 530nm。