本發明屬于熒光檢測,特別涉及一種雙氟硼肼吡咯類熒光探針及其制備方法與β-淀粉樣蛋白檢測應用。
背景技術:
1、阿爾茨海默病(ad)是一種進展緩慢、發病隱匿的慢性神經系統退行性疾病,發病機制復雜。對ad進行早期診斷可盡早干預疾病進展,對于改善ad患者臨床癥狀具有重要的意義。目前,ad的發病機制還沒有明確,有許多可能的機制被提出,其中,淀粉樣蛋白級聯假說是其中的主流被認可的假說之一。該假說認為,細胞外β-淀粉樣蛋白(aβ)異常沉積形成的老年斑是引發ad的關鍵因素之一。aβ由淀粉樣前體蛋白經β-和γ-分泌酶切割產生。app的c端裂解產生兩種類型的aβ肽,最主要的異構體是aβ1-40,其次是aβ1-42。與aβ1-40相比較,aβ1-42疏水性更強,更容易聚集,毒性更強。aβ肽的β-折疊片狀結構傾向于聚集,導致aβ具有多種形式,如aβ單體、aβ寡聚體、aβ纖維體、aβ聚集體等。一般而言,在健康人類的大腦中,aβ的產生和清除是動態平衡的。當這種動態平衡被打破后,aβ將過度產生并在大腦積累,引發神經毒性。有研究表明,aβ過度產生可誘導腦部氧化應激,引發神經炎癥,加速神經元細胞凋亡,加劇ad的發展。因此,高靈敏檢測aβ對于ad早期診斷和延緩發病時間、減輕患者臨床癥狀具有重要意義。
2、目前,用于檢測aβ的熒光探針主要依賴苯并噻唑、bodipy、姜黃素、電子供體-電子受體(d-a)共軛多烯類結構作為熒光母體結構,識別基團主要依賴 n, n-二甲氨基、 n, n-二乙氨基、哌啶基、四氫吡咯基、環己亞胺基等,通過調整共軛雙鍵數目或引入其他共軛基團如噻吩、苯環、呋喃等構建aβ熒光探針。這些傳統探針雖然在一定程度上能夠識別并檢測aβ聚集體,但其靈敏度和選擇性仍存在局限。因此,發展新的熒光母體結構和識別基團,以提高對aβ聚集體的檢測靈敏度和選擇性,具有重要的普適性意義。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題,本發明提供一種雙氟硼肼吡咯類熒光探針及其制備方法與β-淀粉樣蛋白檢測應用。
2、本發明是通過如下技術方案實現的:
3、一種雙氟硼肼吡咯類熒光探針,包括熒光母體結構雙氟硼肼吡咯(bophy)和識別基團結構,熒光探針的結構如下:
4、。
5、進一步的,所述雙氟硼肼吡咯類熒光探針為以下化合物中的一種:
6、。
7、本發明還提供了所述雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,包括如下步驟:
8、s1、bophy前體制備:以3,5-二甲基-2-吡咯甲醛與水合肼在乙醇中反應,加入催化量冰乙酸催化縮合,室溫下析出固體,過濾、冰甲醇洗滌,得bophy前體;
9、s2、bophy熒光母體合成:在氮氣保護下,將前體溶于甲苯,于0℃下滴加三乙胺,室溫滴加三氟化硼乙醚,110℃加熱回流;反應后減壓濃縮,經柱層析提純,得bophy熒光母體;
10、s3、目標探針分子合成:將4-氮雜環己基苯甲醛衍生物與bophy溶于甲苯,加入催化量哌啶和對甲苯磺酸,130℃加熱回流;反應結束后,用乙酸乙酯/水萃取,濃縮有機相,柱層析純化,得目標探針分子;
11、。
12、進一步的,所述4-氮雜環己基苯甲醛衍生物為以下化合物中的一種:
13、
14、進一步的,s1中3,5-二甲基-2-吡咯甲醛與水合肼的摩爾比為9:5。
15、進一步的,s2中三乙胺和三氟化硼乙醚的體積比例為2:1.7。
16、進一步的,s3中4-氮雜環己基苯甲醛衍生物和bophy的摩爾比為:3.6:3.1;甲苯、哌啶和對甲苯磺酸的添加比例為10ml:1ml:30?mg。
17、本發明還提供了所述雙氟硼肼吡咯類熒光探針在β-淀粉樣蛋白檢測中的應用。
18、本發明的有益技術效果如下:
19、(1)本發明制備的熒光探針具有較大的斯托克斯位移,可有效降低成像時激發光源對成像效果的干擾。在溶液中對aβ聚集體具有良好的熒光響應和濃度依賴性。
20、(2)本發明提出了一個可用于構建aβ熒光探針的bophy新型熒光母體結構,該結構具有較強的普適性。與bodipy相比,本發明提出的bophy熒光母體結構顯著降低了對bsa蛋白的特異性結合,保證了在復雜腦切片中對aβ精準成像能力。
21、(3)本發明制備的aβ熒光探針中,c-bophy、n-bophy、o-bophy、s-bophy均能夠對aβ聚集體進行靈敏熒光響應,探針n-bophy對aβ聚集體的熒光響應具有最高的信噪比、最佳的識別靈敏度、良好的選擇性和高結合親合力。
22、(4)本發明制備的aβ熒光探針中,c-bophy、n-bophy、o-bophy、s-bophy均能夠對ad小鼠腦切片中的aβ斑塊進行染色成像,其染色結果與商業探針硫磺素-t(tht)具有較高的共定位效果。
1.一種雙氟硼肼吡咯類熒光探針,其特征在于:包括熒光母體結構雙氟硼肼吡咯bophy和識別基團結構,熒光探針的結構如下:
2.根據權利要求1所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針,其特征在于:所述雙氟硼肼吡咯類熒光探針為以下化合物中的一種:
3.一種如權利要求1或2所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
4.根據權利要求3所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,其特征在于:s1中3,5-二甲基-2-吡咯甲醛與水合肼的摩爾比為9:5。
5.根據權利要求3所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,其特征在于:s2中三乙胺和三氟化硼乙醚的體積比例為2:1.7。
6.根據權利要求3所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,其特征在于:s3中4-氮雜環己基苯甲醛衍生物和bophy的摩爾比為3.6:3.1。
7.?根據權利要求3所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的制備方法,其特征在于:s3中甲苯、哌啶和對甲苯磺酸的添加比例為10ml:1ml:30?mg。
8.一種如權利要求1或2所述的雙氟硼肼吡咯類熒光探針的在β-淀粉樣蛋白檢測中的應用。