[發明專利]溫敏熒光化合物及其應用

有效

• 申請號: 201410850735.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104744486B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 康建勝;謝濤嶸;劉春鳳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: C07D491/22
• 分類號: C07D491/22;C07D311/82;C07D471/04;C09K11/06;C09B57/00;G01K11/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

新型溫敏熒光化合物及其應用。本發明提供了式I所示化合物，其中R₉是1?22個碳原子的烴基或2?3個碳原子的酯基取代的1?3個碳原子的烷基，R₅、R₆、R₇、R₈均為烴基或H，和R₁、R₂、R₃、R₄均為H或低級烴基；或者，R₉是2?22個碳原子的烴基或2?3個碳原子的酯基取代的1?3個碳原子的烷基，和R₅與R₁，R₆與R₂，R₇與R₃，R₈與R₄相連成六元環。本發明化合物具有溫敏特性且能進入胞內，從而獲得高時空分辨率的細胞內溫度分布圖像；本發明化合物還能對溫敏熒光化合物作分布校準。本發明還提供了測量活細胞內溫度分布的方法以及相應的檢測試劑盒。該方法滿足小尺寸測量和迅速測量的要求，從而實現空間和時間上的高分辨率。

技術領域

本發明涉及細胞檢測領域。具體地說，本發明涉及新型的熒光染料以及利用此類新型熒光染料檢測活細胞內的溫度分布。

背景技術

在諸如新陳代謝、酶反應、細胞分裂、基因表達等細胞活動時，細胞的溫度會發生一定變化。這些細胞活動一般都伴隨著ATP中化學能的釋放，并產生熱量使得溫度上升。此外，細胞在外界藥物或信號刺激的情況下，其新陳代謝活性會發生迅速變化，從而導致胞內溫度的劇烈波動。然而由于胞外環境的熱交換影響，這些胞內溫度變化通常都較為局部，并且呈瞬態特性，因此用傳統的溫度測量方法較難以測量這種胞內的溫度變化。

據報道，紅外熱成像的方法被用來研究UCP2在活細胞中的產熱作用。紅外熱成像的原理是基于所有物體都會發射一定量與溫度相關的黑體輻射，也就是說，用紅外熱成像的方法，無法區分細胞的溫度與其生存環境(培養基)的溫度。此外，紅外相機工作波長一般是 14μm，根據光學分辨率的瑞利準則，工作在該波長的紅外相機無法分辨出單個細胞。因此紅外熱成像的方法不適用于胞內溫度的探測。熱電偶常常作為溫度測量設備的探頭來測量目標的溫度變化，掃描熱成像顯微鏡是將隧道掃描顯微鏡或原子力顯微鏡的探針用熱電偶替換而發展來的。由于熱電偶探頭較為堅硬，該方法通常僅在電子工業中使用，以便得到兩維的微米或者納米尺寸的熱像圖。最近報道中有學者設計了一種新型的熱電偶材料用來測量單個細胞的實時溫度，該方法可以獲得較高時間分辨率的溫度曲線，但這只是單點的測量，要得到兩維的熱像圖其時間分辨率就大打折扣，并且這種接觸式的測量，很可能破壞細胞膜。因此基于熱電偶的溫度測量方案無法方便的對細胞進行熱成像。

近年來，有學者報道了溫敏熒光納米材料可用于細胞溫度變化的探測[1]，在藥物刺激前后，整個細胞平均溫度的變化可以用平均熒光強度的變化來顯示。然而這種溫敏熒光納米材料需通過注射的方法導入細胞，造成了對細胞的干擾和破壞；并且從報道的熒光圖像上可以看出，該納米材料在細胞上的分布非常不均勻，只能看到一些小亮點[1]，而溫敏熒光材料的熒光強度除了與溫度有關，與其濃度分布也有關系，簡單的將整個細胞上的熒光強度進行平均來反映該細胞的溫度可能存在一定問題。

綜上所述，本領域急需開發新的熒光染料，從而能滿足測量胞內溫度所需的小尺寸測量和迅速測量的要求，達到空間和時間上的高分辨率，進而獲得高時空分辨率的細胞內溫度分布圖像。

發明內容

本發明的主旨在于提供一種能夠定位于細胞膜或穿透細胞膜進入細胞的溫敏熒光染料，從而能夠準確、方便、迅速地測量胞內溫度。

本發明的主旨還在于提供一種利用溫敏熒光化合物測量活細胞內溫度分布時的溫敏熒光化合物分布校準的方法以及用于所述校準方法的化合物。

在第一方面，本發明提供式I所示化合物，

其中，