1.一种“三角电子推-拉”线粒体靶向型检测SO2的荧光探针,其特征在于:所述探针为荧光探针(E)-4-(3-4-羟基苯乙烯)-1-甲基吡啶,即FHMI分子探针,包含一个用于电子推动的羟基,一个用于拉电子与SO2反应的醛基,和一个用于拉电子与线粒体定位的吡啶盐结构;
其结构如式I所示 :
。
2.根据权利要求1所述的荧光探针,其特征在于:具备两个吸电子基团和一个给电子基,且两个吸电子基分别充当线粒体靶向和待测物检测基团;可用于检测易亲核目标物,最低检测限为13.2nM,与线粒体共定位系数为0.91;所述的易亲核目标物优选为加成反应导致非共轭产物的目标物。
3.根据权利要求1所述的荧光探针,其特征在于:效果判断指标为:探针本身荧光淬灭,被待测物HSO3-触发后释放荧光;检测灵敏度:检测限HSO3-为13.2nM;检测速度:检测HSO3-的速度为60秒。
4.一种 “三角电子推-拉”线粒体靶向型检测SO2的荧光探针的制备方法,步骤包括:(1)将甲苯和冰乙酸按照体积比1:1 1.5配制为混合溶液,然后向混合溶液中加入浓度~为6~7mg/mL苯酚,溶解后,再加入苯酚质量3~4倍的六亚甲基四胺,混合均匀,加热回流至溶液颜色变为橙红色,冷却至室温,加入浓度为5 7mol/L的盐酸,然后用乙酸乙酯萃取,萃~取的有机层用0.5 1倍体积的饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,旋蒸除去溶剂后,再~经硅胶柱纯化,得到黄色固体,即4-羟基间苯二甲醛;
(2)将4-甲基吡啶与乙醚、碘甲烷按体积比4 :12 16:1 2混合,避光常温搅拌反应1~ ~ ~
2h,得到白色固体,即1,4二甲基吡啶碘化盐;
(3)取步骤(1)制备的4-羟基间苯二甲醛,配制为 0.8~1.5 mg/mL的4-羟基间苯二甲醛的乙醇溶液,然后向溶液中加入哌啶和1,4二甲基吡啶碘化盐,加入的哌啶与乙醇体积比为1:80~120,加入的1,4二甲基吡啶碘化盐与4-羟基间苯二甲醛的质量比为3~3.3:1,然后在氮气保护下反应20 50min,反应结束后旋蒸除去有机溶剂,再经硅胶柱纯化,梯度洗~脱,得到红色油状物,即“三角电子推-拉”线粒体靶向型检测SO2的荧光探针。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,甲苯和冰乙酸按照体积比为1:1.25,然后向混合溶液中加入浓度为6.7mg/mL的苯酚,溶解后,再加入苯酚质量3.3倍的六亚甲基四胺;步骤(2)中,4-甲基吡啶与乙醚、碘甲烷按体积比为4:12:1.5;步骤(3)中,
4-羟基间苯二甲醛的乙醇溶液浓度为1mg/mL,加入的哌啶与乙醇体积比为1:100,加入的1,
4二甲基吡啶碘化盐与4-羟基间苯二甲醛的质量比为3.12:1。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述加热回流,时间优选
18h;所述萃取,反应液与乙酸乙酯体积比1:1 2,萃取的有机层用0.67倍体积的饱和食盐水~洗涤,萃取三次;所述硅胶柱纯化,选用石油醚溶解,洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=10:1;步骤(3)中,所述硅胶柱纯化,选用二氯甲烷溶解;所述梯度洗脱,洗脱剂为由200:1的二氯甲烷:甲醇至纯甲醇。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述洗脱剂依次为二氯甲烷:甲醇 =200:1,除去原料点;二氯甲烷:甲醇 =50:1,除去杂质点;甲醇,荧光探针。
8.一种“三角电子推-拉”线粒体靶向型检测SO2的荧光探针的应用,其特征在于:所述荧光探针适用于细胞内线粒体中SO2的检测分析;所述细胞为Hela 细胞株。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:“三角电子推-拉”线粒体靶向型检测SO2的荧光探针用于细胞内线粒体中SO2的检测方法,步骤包括:
1)配制溶液
配制FHMI分子探针储备液:称取FMHI分子探针溶于DMSO中,配制浓度为1×10-4mol/L,得FHMI分子探针储备液;
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配制待测目标物NaHSO3储备液:称取待测目标物NaHSO3溶于水中,配制浓度为1×10 M的NaHSO3储备液;
2)制备待测样品溶液
取100µL待测样品,加入10µL FHMI分子探针储备液、100µL浓度为0.1mM、pH 7.40的PBS缓冲液、790µLDMSO混合均匀 ,得待测样品溶液;
3)建立标准品的线性方程
取步骤1)配制的待测目标物NaHSO3储备液,稀释得到梯度浓度为1~100μM的NaHSO3标准品溶液,然后分别取100µL稀释后的各浓度NaHSO3标准品溶液与10 µL FHMI分子探针储备液和790µL DMSO混合后,再分别加入100 µL 浓度为0.1 mM、 pH 7.40的PBS缓冲液,振摇混合均匀,于37℃下放置1min,然后经荧光分光光度计或紫外光谱仪检测,建立NaHSO3浓度与荧光信号强度或吸收强度的线性方程,即NaHSO3标准品的线性方程;
4)检测细胞内线粒体中SO2
a)荧光检测法:将 1000µL步骤2)中待测样品溶液注入石英比色皿后,置入荧光分光光度计,收集荧光发射位置的强度数据,代入SO2浓度与荧光信号强度的线性方程,计算得待测样中的SO2含量;
b)紫外检测待法:将 1000µL步骤2)中待测样品溶液注入石英比色皿后,置入紫外分光光度计,收集最大吸收波长位置的强度,求出反应前后最大吸收峰强度比率并代入紫外的线性关系中,计算得待测样中的SO2含量。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:检测待测样品前,分别以荧光检测法或紫外检测法对待测样品细胞内线粒体中SO2 进行平行多次检测,并与标准品进行校准,得到荧光检测法或紫外检测法的最优检测范围,从而根据待测样品所含待测物的浓度范围来选择最优化的检测方法检测SO2含量。