[發明專利]一種用于檢測pH值的熒光探針及其制備方法與專用檢測試劑盒

有效

• 申請號: 201410301495.1
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104086536A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 馬會民;萬瓊瓊
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07D405/06
• 分類號: C07D405/06;C09K11/06;C09B23/10;G01N21/64
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種用于檢測pH值的熒光探針及其制備方法與專用檢測試劑盒，屬于化學分析、生物分析領域。

背景技術

溶酶體(lysosomes)是真核細胞中的一種細胞器，pH值約為3.8～5.0，為單層膜包被的囊狀結構，直徑約為0.025～0.8微米，內含多種水解酶。溶酶體的基本功能是對生物大分子等物質的消化與清除，并在維持細胞的正常代謝活動及防御微生物的侵染方面扮演著重要的角色。因此，檢測溶酶體pH值及其隨環境因素的改變均具有重要的意義。目前市場上具備標記溶酶體功能的探針有：美國探針公司的LysoTracker?Red?DND-99(Abs：577nm；Em：590nm)，LysoTracker?Deep?Red(Abs：577nm；Em：590nm)等；同時具備標記溶酶體和比率測定溶酶體pH值功能的探針有：美國探針公司的LysoSensor^TM?Yellow/Blue?DND-160(PDMPO)(Abs：329nm、384nm；Em：440nm、540nm)，LysoSensor^TMYellow/Blue?dextran(Abs：335nm、381nm；Em：452nm、521nm)等。這些探針存在諸如分析波長短，或不能進行比率測定等弊端。而同時具備標記溶酶體和比率測定溶酶體pH值功能的近紅外探針尚未見報道。

半菁類染料具有良好的穩定性，被廣泛應用于生物分析中；而基于半菁類染料衍生的可選擇性標記與檢測溶酶體pH值的比率型近紅外熒光探針尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于檢測pH值的熒光探針及其制備方法與專用檢測試劑盒，該熒光探針為半菁類染料，可對水溶液的pH值進行檢測，同時可標記溶酶體和比率測定溶酶體的pH值。

本發明提供了一種式Ⅰ所示化合物，

式Ⅰ中，X為碳原子數為1～6的烷基、磺酸基取代的碳原子數為1～6的烷基、磺酸鈉基取代的碳原子數為1～6的烷基和磺酸鉀基取代的碳原子數為1～6的烷基中的任一種；

Y的結構式如式Ⅱ所示，

式Ⅰ所示化合物具體可為式Ⅲ所示化合物(Lyso-pH)，

本發明提供的化合物以半菁類近紅外熒光團為母體，包含一個靶向溶酶體的嗎啉基團。

本發明進一步提供了上述式Ⅰ所示化合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)式Ⅳ所示二羥基苯甲醛和嗎啉經還原反應，得到式Ⅴ所示取代嗎啉甲基苯基二醇；

(2)惰性氣氛下，在堿存在的條件下，式Ⅴ所示取代嗎啉甲基苯基二醇與式Ⅵ所示三碳菁類染料經取代分解重排反應，即得式Ⅰ所示化合物；

式Ⅵ中，X為碳原子數為1～6的烷基、磺酸基取代的碳原子數為1～6的烷基、磺酸鈉基取代的碳原子數為1～6的烷基和磺酸鉀基取代的碳原子數為1～6的烷基中的任一種；

式Ⅰ

式Ⅰ中，X為碳原子數為1～6的烷基、磺酸基取代的碳原子數為1～6的烷基、磺酸鈉基取代的碳原子數為1～6的烷基和磺酸鉀基取代的碳原子數為1～6的烷基中的任一種；

Y的結構式如式Ⅱ所示：

上述制備方法，步驟(1)中，所述二羥基苯甲醛具體可為2,4-二羥基苯甲醛。

式Ⅳ所示二羥基苯甲醛和所述嗎啉的摩爾比可為1～5：1，具體可為1：1。

所述還原反應在還原劑作用下進行；所述還原劑與式Ⅳ所示二羥基苯甲醛的摩爾比為1～5：1，具體可為1.2：1；

所述還原劑可為H₂、LiAlH₄和NaBH₄中任一種；

所述還原反應的反應溫度可為0～50℃，具體可為25℃；反應時間可為10～200min，具體可為60min；

所述還原反應可在有機溶劑中進行；所述有機溶劑具體可為甲醇；

上述制備方法，步驟(2)中，所述堿與式Ⅴ所示取代嗎啉甲基苯基二醇的摩爾比可為0.01～1：1，具體可為0.2：1；

所述堿為有機堿和無機堿中的至少一種；

所述有機堿可為三乙胺和吡啶中至少一種；所述無機堿可為碳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉中至少一種；

式Ⅵ所示三碳菁類染料與式Ⅴ所示取代嗎啉甲基苯基二醇的摩爾比可為1：0.1～1，具體可為1：0.5；

式Ⅵ所示三碳菁類染料具體可為IR780碘化物，其結構式如式Ⅶ所示，