[發明專利]基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810463429.2
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108516950B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 蔣健暉;汪鳳林;陳文;韓軍燕;唐麗娟;唐昊
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C07D209/12
• 分類號: C07D209/12;C07D213/30;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 陳松

本發明提供了基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針及其制備方法與應用，所述亞細胞器粘度探針包括線粒體粘度探針和溶酶體粘度探針，其制備方法主要包括(1)化合物TPE?Br的合成、(2)化合物TPE?CHO的合成、(3)線粒體粘度探針的合成、(4)溶酶體粘度探針的合成；所合成的粘度探針可用于檢測亞細胞器的粘度。本發明所述的基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針的制備方法簡單，所合成的粘度探針具有良好的水溶性，在工作濃度范圍內對所研究的細胞的狀態沒有影響，粘度探針自身熒光背景弱，提高了亞細胞器粘度監測的成像對比度，并且粘度探針對黏度的反應敏感，具有極強的抗干擾性，對亞細胞器具有良好的靶向特異性。

技術領域

本發明屬于有機生物技術領域，尤其是涉及基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針及其制備方法與應用。

背景技術

細胞內黏度基本上控制著所有擴散介導的過程，包括物質運輸、信號轉導、生物分子相互作用、代謝物的擴散和電子傳輸。線粒體和溶酶體是真核細胞中兩種重要的細胞器，其特征是具有特異性的黏度，進而在ATP生成和生物分子降解等功能中發揮重要作用。不正常的黏度可以反映功能失調的狀態，并與多種疾病密切相關。人們認識到異常的線粒體黏度與神經退行性疾病、糖尿病和細胞惡性腫瘤有關，而異常的溶酶體黏度則是溶酶體存在疾病、炎癥甚至癌癥的標志。因此，細胞內黏度是不同疾病的潛在生物標志物。由于細胞內黏性的異質性，在細胞凋亡和自噬等不同的生物過程中，必須開發出用于監測粘度或其動力學的器官特異性探針。

分子轉子在低粘度介質中是無發射波的，在粘性介質中具有強熒光，為檢測細胞內黏度提供了一種有用的方法。大多數探針在細胞中都有非特異性的定位，不適合用于檢測特定器官器的微粘度。最近的研究成功地證明了分子轉子在線粒體或溶酶體中追蹤微粘度的方法。然而，這些探針依賴于扭曲的分子內電荷轉移(TICT)激發態或pH響應的有機分子靶向性，這容易受到局部極性變化或微環境pH變化的干擾。聚合誘導發光(AIE)為粘度檢測提供了一個可以選擇的研究方法。AIE機制是由于在聚集態或粘性微環境中對分子內運動的限制而增強熒光。此外，AIE光源通常具有極佳的光穩定性和大的斯托克斯位移。這些特性使AIE發光材料成為生物傳感和生物醫學成像領域廣泛應用的重要工具。現有探針的水溶性不足，并且由于它們的高熒光背景而導致粘度監測的成像對比度降低，此外，在細胞培養基中補充有機溶劑可能會輕微改變正在研究的細胞狀態。因此，在特定的細胞器中，為了更好的水溶性，設計出更好的水溶性的新型熒光探針顯得尤為重要。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針及其制備方法與應用，以解決探針水溶性不足以及粘度監測的成像對比度較低等問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

基于四苯乙烯的亞細胞器粘度探針，所述亞細胞器粘度探針包括線粒體粘度探針和溶酶體粘度探針，其中線粒體粘度探針的結構式如下：

其中溶酶體粘度探針的結構式如下：

進一步的，所述制備方法包括如下步驟：

(1)化合物TPE-Br的合成

將4～7g(4-溴苯基)(4-甲氧基苯基)甲酮溶解于10mL四氫呋喃中，加入1.5～4.5g鋅粉，反應瓶置于-40℃條件下，將1～4mL四氯化鈦滴加到反應瓶中，室溫條件下反應1～2h，再回流12h，然后用乙酸乙酯萃取，萃取后的有機相用濃鹽水洗兩次，無水硫酸鈉干燥、過濾，減壓蒸餾，粗產品經柱層析分離得到TPE-Br；

(2)化合物TPE-CHO的合成