本发明涉及荧光探针，尤其涉及一种近红外荧光探针及其制备方法和应用。
背景技术：
1、核酸是生物体最基本的物质之一，其主要分为两大类，即脱氧核糖核酸(dna)和核糖核酸(rna)。基于中心法则，核酸具有多种关键的生物学功能，如参与细胞代谢、调控遗传与各种疾病等。因此，核酸的精准检测对生命科学研究、疾病演进解析、药物筛选具有重要意义。值得注意的是，荧光检测具有选择性好、灵敏度高、操作简便等显著优势，基于分子探针设计的荧光染料为生物体内核酸可视化提供了重要的检测分析工具。
2、目前已经开发出系列的核酸标记染料，例如基于苯并咪唑分子砌块的hoechst染料、基于噻唑橙分子砌块的syto染料。上述市售核酸染料结构单一，并且存在波长短、斯托克斯位移小、选择性差等瓶颈问题，例如hoechst33342发射波长为450nm，易受生物背景荧光干扰。因此，如何发展新型核酸标记分子砌块，特别是兼顾探针波长、特异性，将有效突破现有市售染料性能局限性的成像应用瓶颈。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种近红外荧光探针及其制备方法和应用，以解决现有技术中核酸探针结构单一，并且存在波长短、斯托克斯位移小、选择性差的问题。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种近红外荧光探针，所述近红外荧光探针具有如下所示的结构：
4、
5、
6、其中，r1独立地选自甲基、乙基、
7、r2独立地选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、r3独立地选自氢原子或n,n-二甲基氨基；n独立地选自1、3、5或7；
8、所述(iii)、(ⅵ)结构式中的l独立地选自硫原子、亚氨基或亚异丙基，r4独立地选自氢原子、n,n-二甲基氨基、甲氧基、
9、作为优选，所述近红外荧光探针具有如下所示的结构：
10、
11、本发明提供一种上述所述的近红外荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
12、(1)将杂环化合物、含卤素化合物混合于乙腈中，进行回流反应，得到化合物1；
13、(2)将化合物1、n,n-二苯基甲脒、哌啶混合于甲醇中，进行回流反应，得到化合物2；
14、(3)将化合物2和混合溶剂混合后进行回流反应，得到化合物3；
15、(4)将化合物3、化合物4、哌啶混合于甲醇中，进行回流反应，得到近红外荧光探针；
16、所述化合物4具有如下所示结构：
17、
18、其中，r2独立地选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、r3选自氢原子或n,n-二甲基氨基。
19、作为优选，所述步骤(1)中，杂环化合物为所述含卤素化合物为ch3-x、ch3ch2-x、
20、所述杂环化合物和含卤素化合物的质量比为900～1500mg：7.5～8.0g；所述杂环化合物和乙腈的质量体积比为900～1500mg：8～25ml；所述回流反应的温度为70～90℃，回流反应的时间为8～16h。
21、作为优选，所述步骤(2)中，化合物1、n,n-二苯基甲脒和哌啶的质量比为150～500：150～300：130～260；所述化合物1和甲醇的质量体积比为150～500mg：5～10ml；所述回流反应的温度为50～70℃，回流反应的时间为4～6h；
22、所述步骤(3)中，化合物2和混合溶剂的质量体积比为30～90mg：10～30ml；所述混合溶剂为丙酮和乙酰氯的混合溶剂，其中丙酮和乙酰氯的体积比为1：1～2；所述回流反应的温度为30～50℃，回流反应的时间为1～24h。
23、作为优选，所述步骤(4)中，化合物3和化合物4的质量比为30～600：30～60；所述化合物3和甲醇的质量体积比为30～600mg：1～8ml；所述甲醇和哌啶的体积比为1～8：0.5～2；所述回流反应的温度为40～70℃，回流反应的时间为3～24h。
24、本发明提供一种上述所述的近红外荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
25、(1)将杂环化合物、含卤素化合物混合于乙腈中，进行回流反应，得到化合物1；
26、(2)将化合物1、n,n-二苯基甲脒和醋酸酐混合，进行回流反应，得到化合物2；
27、(3)将化合物2、化合物4、哌啶混合于甲醇中，进行回流反应，得到近红外荧光探针；
28、所述化合物4具有如下所示结构：
29、
30、其中，r2独立地选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、r3选自氢原子或n,n-二甲基氨基。
31、作为优选，所述步骤(1)中，杂环化合物为所述含卤素化合物为ch3-x、ch3ch2-x、
32、所述杂环化合物和含卤素化合物的质量比为1.3～1.6：1.4～1.8；所述杂环化合物和乙腈的质量体积比为1.3～1.6g：10～20ml；所述回流反应的温度为70～90℃，回流反应的时间为6～10h。
33、作为优选，步骤(2)中，所述化合物1和n,n-二苯基甲脒的质量比为800～1200：700～800，所述化合物1和醋酸酐的质量体积比为800～1200mg：8～12ml，所述回流反应的温度为100～120℃，回流反应的时间为10～14h；步骤(3)中，所述化合物2和化合物4的质量比为50～55：30～35，所述化合物2和甲醇的质量体积比为50～55mg：3～8ml，所述甲醇和哌啶的体积比为3～8：1～3，所述回流反应的温度为40～60℃，回流反应的时间为1～3h。
34、本发明提供一种上述所述的近红外荧光探针在制备检测dna或rna储备液以及在细胞成像中的应用。
35、本发明的有益效果：
36、本发明以黄酮、杂环化合物作为不对称分子砌块，通过分子工程策略对其分子砌块的电性、位阻、水溶性进行系统调控，制得近红外荧光探针，该近红外荧光探针具有荧光发射波长长，斯托克斯位移大等诸多优点，有效避免了生物背景荧光干扰。在核酸标记方面，近红外荧光探针具有信噪比高(410倍荧光增强)、选择性好(rna标记效率远远高于dna标记效率)、生物相容性好等显著优势。利用激光共聚焦显微镜与结构光照明超分辨荧光显微镜成像，成功实现了精准示踪hela细胞、小鼠白细胞内的rna，高分辨率可视化核仁精细结构。
1.一种近红外荧光探针，其特征在于，所述近红外荧光探针具有如下所示的结构：
2.根据权利要求1所述的近红外荧光探针，其特征在于，所述近红外荧光探针具有如下所示的结构：
3.权利要求1所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，杂环化合物为所述含卤素化合物为ch3-x、ch3ch2-x、
5.根据权利要求3或4所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，化合物1、n,n-二苯基甲脒和哌啶的质量比为150～500：150～300：130～260；所述化合物1和甲醇的质量体积比为150～500mg：5～10ml；所述回流反应的温度为50～70℃，回流反应的时间为4～6h；
6.根据权利要求5所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，化合物3和化合物4的质量比为30～600：30～60；所述化合物3和甲醇的质量体积比为30～600mg：1～8ml；所述甲醇和哌啶的体积比为1～8：0.5～2；所述回流反应的温度为40～70℃，回流反应的时间为3～24h。
7.权利要求1所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，杂环化合物为所述含卤素化合物为ch3-x、ch3ch2-x、
9.根据权利要求7或8所述的近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述化合物1和n,n-二苯基甲脒的质量比为800～1200：700～800，所述化合物1和醋酸酐的质量体积比为800～1200mg：8～12ml，所述回流反应的温度为100～120℃，回流反应的时间为10～14h；步骤(3)中，所述化合物2和化合物4的质量比为50～55：30～35，所述化合物2和甲醇的质量体积比为50～55mg：3～8ml，所述甲醇和哌啶的体积比为3～8：1～3，所述回流反应的温度为40～60℃，回流反应的时间为1～3h。
10.权利要求1所述的近红外荧光探针在制备检测dna或rna储备液以及在细胞成像中的应用。
