[發(fā)明專利]一種遠紅光溶酶體熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011175030.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112321549B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳杜剛;馮楊振;黨耶城;陳莉;余響林
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C07D307/68
• 分類號: C07D307/68;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

本發(fā)明屬于熒光探針技術領域，具體涉及一種遠紅光溶酶體熒光探針及其制備方法和應用。本發(fā)明以強供電子型的二烷基苯胺為給體、以強缺電子型的TCF為受體構筑D?π?A型的共軛化合物，分子內強的電荷轉移作用使得發(fā)射波長紅移，達到遠紅光區(qū)域，同時具有大的Stokes位移；在化合物中引入了增強水溶性的烷氧基鏈，且控制化合物的分子量大小，使得其在水中溶解度較好，應用時在工作濃度范圍內，不至于在細胞中發(fā)生聚集淬滅現(xiàn)象；分子中引入了二甲氨基，在細胞中應用時可以定位到溶酶體。綜合來看，從熒光基團、識別基團和水溶性三個方面構建探針分子，將其用于溶酶體的靶向標記成像時，靈敏度高、自吸收少、背景干擾小。

技術領域

本發(fā)明屬于熒光探針技術領域，具體涉及一種遠紅光溶酶體熒光探針及其制備方法和應用。

背景技術

基于熒光探針的熒光成像具備操作簡便、對細胞損傷性小、可視化等優(yōu)勢，被廣泛應用于細胞領域的標記成像。因生物背景在光激發(fā)下本身也能發(fā)射熒光，為了避免這種背景干擾，提高檢測的準確性和靈敏度，選擇發(fā)射波長更長的熒光材料就顯得格外有價值。同時，分子本身需具備較好的水溶性，這樣在生物環(huán)境中應用時能避免聚集誘導熒光淬滅，從而最大限度地發(fā)揮其發(fā)光性能。溶酶體作為一種重要的細胞器，內含大量的水解酶，控制著蛋白質、多糖、核酸等大分子的降解，在維持細胞的生命活動中扮演了重要的角色。因此，對溶酶體進行靶向成像，并監(jiān)測其變化過程意義重大，能為相關疾病的診斷提供有價值的信息。

目前市售較成熟的溶酶體標記探針主要是BODIPY的衍生物，合成相對復雜，價格較高，如LysoTracker red DND-99，其最大發(fā)射波長勉強達到紅光區(qū)域，為590nm，而且Stokes位移非常小，僅僅只有13nm；而LysoTracker Deep Red盡管最大發(fā)射波長達到遠紅光區(qū)域，但是Stokes位移也很小，只有21nm。探針的Stokes位移太小，在使用中很容易產(chǎn)生自吸收的背景干擾。針對這些不足，亟需開發(fā)一種制備方法相對簡單、水溶性好、能發(fā)射遠紅光且Stokes位移較大的熒光材料，以獲得成本低、靈敏度高的溶酶體熒光探針。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種水溶性好、發(fā)射遠紅光的溶酶體熒光探針及其制備方法，可供用于溶酶體的靶向成像。該類化合物在模擬細胞環(huán)境下，最大吸收波長556nm，最大發(fā)射波長為638nm，Stokes位移較大，達到82nm，水溶性高達12μM，且合成相對簡單，用于溶酶體的靶向標記時，最大發(fā)射波長位于遠紅光區(qū)域，背景干擾和自吸收影響小、靈敏度高、使用方便簡單。

本發(fā)明所提供的技術方案如下：

一種遠紅光溶酶體熒光探針，分子結構式如下述式Ⅰ：

式I中n＝1或者2。

本發(fā)明以強供電子型的二烷基苯胺為給體、以強缺電子型的TCF為受體構筑D-π-A型的共軛化合物，分子內強的電荷轉移作用使得發(fā)射波長紅移，達到遠紅光區(qū)域，同時具有大的Stokes位移；在化合物中引入了增強水溶性的烷氧基鏈，且控制化合物的分子量較小，使得其在水中溶解度較好，應用時在工作濃度范圍內，不至于在細胞中發(fā)生聚集淬滅現(xiàn)象；分子中引入了二甲氨基，在細胞中應用時可以定位到溶酶體。綜合來看，從熒光基團、識別基團和水溶性三個方面構建探針分子，將其用于溶酶體的靶向標記成像時，靈敏度高、自吸收少、背景干擾小。

本發(fā)明還提供了一種遠紅光溶酶體熒光探針的制備方法，包括如下步驟：

1)將式II化合物、用于縮合反應的催化劑I和添加劑I溶于有機溶劑I中，冰水浴下加入式III化合物，加入完畢后在室溫下反應，得到式IV化合物，具體反應式如下：

2)將式IV化合物和式V化合物溶解于有機溶劑II中，加入用于縮合反應的催化劑II，室溫下反應，得到式I化合物，具體反應式如下：

其中，n＝1或者2。