[發明專利]線粒體靶向超氧陰離子成像探針及其制備方法

有效

• 申請號: 201510071298.X
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN105985380B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 黃賽朋;杜立波;劉揚
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07F9/6561
• 分類號: C07F9/6561;C09K11/06;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

本發明涉及一種線粒體靶向超氧陰離子成像探針及其制備方法，屬于分子檢測和分子成像領域。

背景技術

線粒體是一種廣泛存在于大多數真核細胞中的由兩層膜包被的細胞器，直徑在0.5到10微米左右。線粒體是細胞內氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷(ATP)的主要場所，為細胞的活動提供了能量，所以有“細胞動力工廠”之稱。除了為細胞供能外，線粒體還參與諸如調節膜電位并控制細胞程序性死亡；細胞分化、細胞增殖與細胞代謝的調控；合成膽固醇及某些血紅素；負責細胞信息傳遞并擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。

自由基是一些能夠獨立存在的，具有一個或多個未成對電子的原子或分子。當兩個電子自旋方向相反，成對在同一個軌道上，那么它們就更加穩定。生物體內自由基是來自機體正常生理代謝過程和生存環境誘導產生的不穩定中間產物，它是細胞信號轉導的重要信使分子，與生物體內各種生理作用及病理現象密切相關。大量研究表明，動物細胞內的自由基有99％來自線粒體的電子傳遞鏈上。體內重要的一類自由基是活性氧自由基，也稱為活性氧，一般包括O^-2·、·OH、ROO·、RO·等。

活性氧，顧名思義，就是比起普通的氧分子，它們有著更高的氧化還原活性。活性氧不僅包括一些自由基，如羥自由基(·OH)，超氧陰離子(O^-2·)，過氧羥自由(·HO₂)，過氧自由基(ROO·)和烷氧基自由基(RO·)，也包括了一些非自由基，即過氧化氫(H₂O₂)，單線態氧(1O₂)和次氯酸(HOCl)。活性氧是指在生物體內與氧代謝有關的含氧自由基和易形成自由基的過氧化物的總稱，機體內氧化代謝可不斷形成活性氧，在一定的空間、時間和一定的限度內活性氧有積極的生理作用。

自由基分為氧化性和還原性自由基，在體內處于平衡狀態，調控體內的氧化-還原平衡，一旦一方過量失去平衡就會對細胞造成損傷，帶來一系列疾病。自由基可攻擊生命大分子物質及細胞壁，造成機體的多種損傷和病變，加速機體的衰老；自由基摧毀細胞膜，導致細胞膜發生變性，使得細胞不能從外部吸收營養，也排泄不出細胞體內的代謝廢物，并喪失了對細菌和病毒的抵御能力。從而使人體免疫力低下、疲勞和器官病變。如果導致細胞死亡或細胞內雜質無法代謝就會形成色素沉積，產生黃褐斑、蝴蝶斑、老年斑等；自由基攻擊正在復制中的基因，造成基因突變，誘發癌癥發生；自由基氧化血液中的脂蛋白造成膽固醇向血管壁的沉積，引起心臟病、中風、動脈硬 化、腦血栓、腦溢血、偏癱或高血壓等心腦血管病癥。侵蝕腦細胞使人易患老年性癡呆；自由基作用于人體內分泌系統，導致膠原蛋白酶和硬彈性蛋白酶的釋放，這些酶作用于皮膚中的膠原蛋白酶和硬彈性蛋白并使這兩種蛋白產生過度交聯并降解，結果使皮膚失去彈性，出現皺紋及囊泡，使體內毛細血管脆性增加，使血管容易破裂，這可導致靜脈曲張，水腫等與血管通透性升高有關的疾病的發生；自由基引起關節膜及關節滑液的降解，從而導致關節炎；侵蝕胰臟細胞引起糖尿病；損傷肝臟器官導致肝炎。

人體內自發產生的適量的活性氧是相當重要的，它們涵蓋了不同的生命活動，諸如在信號轉換，神經傳遞，肌肉舒展放松及蠕動，血小板凝集，血壓調節，免疫系統控制，學習和記憶，能量產生，細胞常規生長，重要的生命化合物的合成和機體的新陳代謝中，都發揮了重要的作用。然而，當活性氧產生過量或機體自身的抗氧化劑的量大量減少時，活性氧就變得相當有害了。它們通過氧化生物分子，使得細胞脂質膜、蛋白質組織、酶、碳水化合物或DNA等氧化損傷，造成細胞損壞或死亡。總之，在一般細胞環境中，活性氧對于生命體是必不可少的，但過量的活性氧就會造成危害。