[發明專利]一種水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針及應用

有效

• 申請號: 202011009611.4
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112079771B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李沖;田蕊;朱明強;王亞龍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C07D213/38
• 分類號: C07D213/38;C07D239/26;C07D417/06;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;李智

本發明涉及一種水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針及應用，屬于新材料領域。本發明公開了一種水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針，結構通式為其中M為芳環，N為親水基團。本發明中的靶向探針擁有相對其他商用線粒體熒光探針而言比較良好的水溶性。使用本發明所述的熒光探針對細胞染色，可以靶向線粒體；具有更好生物相容性，幾乎沒有背景熒光，生物樣品在紅色熒光波段處的散射光和自發熒光較弱有利于降低背景信號，因此具有更好的信噪比。此外紅色熒光具有更好的穿透深度，用于細胞的線粒體成像具有更加突出的優勢，可在免漂洗的情況下，用于原位觀察細胞線粒體成像過程，并長時間追蹤細胞線粒體的狀態。

技術領域

本發明屬于新材料領域，更具體地，涉及一種水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針及應用，尤其涉及一種基于聚集誘導發光性質的水溶性熒光探針新材料與其在生物成像中可以靶向定位染色線粒體的應用。

背景技術

細胞是人體結構中重要的組成單元，不同種類的細胞具有不同的功能，它們共同維持著生命活動的正常運行。人體細胞具有精密復雜的結構，包括細胞器、細胞膜、細胞質、細胞核和細胞質基質。其中細胞器包括線粒體、內質網、溶酶體、脂質小滴等。不同的細胞器具有不同的功能，共同參與細胞的整個代謝過程，細胞內各個結構之間緊密協調、分工合作、缺一不可，使得生命活動能夠有序進行。線粒體是細胞進行有氧呼吸的場所，被視為細胞的能量工廠，為細胞的代謝過程、以及其他生命活動提供所需能量。對著科學技術的不斷進步與發展，越來越多的研究表明線粒體參與眾多的生理過程，比如細胞傳遞、細胞分化、細胞凋亡等，還可以調控細胞生長和細胞周期。因此細胞的線粒體功能障礙，可能導致許多嚴重的疾病甚至癌癥。

由此可知，線粒體等細胞器的研究，對于揭開生命的奧秘、研究疾病起因和治療疾病具有重要的意義。細胞熒光成像已經成為現代細胞生物學研究的重要手段。熒光成像技術的發展很大程度上依賴于熒光材料的性能，AIEgens由于其高亮度，大的斯托克斯位移和良好的光穩定性，以及出色的生物相容性，被廣泛應用于細胞成像的研究中，但是成像效果的清晰度以及操作步驟的簡潔度有待提高。

發明內容

本發明提供了結構通式為的水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針，該探針能夠單獨靶向定位線粒體并進行染色，在不需要二次漂洗的情況下，形成清晰度、對比度、信噪比均較高的線粒體熒光成像。

按照本發明的第一方面，提供了一種水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針，所述靶向探針具有如式(一)所示的結構通式：

其中M為芳環，N為親水基團。

優選地，所述M為疏水芳環。

優選地，所述M為不含取代基或帶有取代基苯環、萘環、蒽環、噻吩、噻唑、咪唑、吲哚、苯胺、二苯胺、三苯胺、咔唑或芴。

優選地，所述M為

其中R1和R2各自獨立地為氫、氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、羧基、羥基、酯基、烷基、端胺基烷基或端羥烷基。

優選地，所述N為親水性的芳雜環陽離子。

優選地，所述N為吡啶類陽離子、喹啉類陽離子或嘧啶陽離子。

優選地，所述N為

其中R3為水溶性基團，R4為氫、氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、羧基、羥基、酯基、烷基、端胺基烷基或端羥烷基；

優選地，所述R3為

按照本發明的另一方面，提供了任一所述的水溶性紅色熒光的線粒體靶向探針在靶向細胞線粒體熒光成像中的應用，將含有所述靶向探針的溶液浸染細胞，所述靶向探針能夠靶向染色定位細胞中的線粒體。