[發明專利]一種基于均二苯乙烯骨架的細胞脂滴熒光成像探針及其應用

有效

• 申請號: 202011524286.5
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112625006B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 盧革宇;王晨光;周日;劉方猛;閆旭;劉曉敏;孫鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C07D295/155
• 分類號: C07D295/155;C07C255/42;C07C253/30;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種基于均二苯乙烯骨架的細胞脂滴熒光成像探針及其應用，屬于生物成像技術領域。該熒光探針的結構式如下所示，R為二甲胺基、二乙胺基和哌啶基，其中以R為二乙胺基的熒光探針Lipi?DSB成像效果最好。本發明還公開了該熒光探針在特異性標記細胞中脂滴和追蹤活細胞內脂滴分布和動力學變化方面的應用。實驗證實本發明的熒光探針Lipi?DSB是一種具有高亮度和成像信噪比，超高的脂滴染色選擇性和光穩定性，以及較低的細胞毒性等優點的脂滴熒光探針，具有巨大的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物成像技術領域，具體涉及一種基于均二苯乙烯骨架的細胞脂滴熒光成像探針及其在特異性標記細胞中脂滴和追蹤活細胞內脂滴分布和動力學變化方面的應用。

背景技術

脂滴在早些年前只是被人們當成細胞內的脂肪堆積顆粒，直到近些年對脂滴的研究逐漸深入，才發現脂滴是一種球形細胞器，它由中性脂質核(甘油三酯和膽固醇酯)和磷脂單層膜構成，膜上固定有圍脂滴蛋白和脂分化蛋白等多種蛋白質，廣泛分布于從原核生物到人類幾乎所有的生物體中。脂滴參與了很多重要的細胞活動，例如：膜的合成和轉運，蛋白質的儲存和降解，以及發炎等。脂滴的功能紊亂會導致多種疾病的發生，如肥胖癥、糖尿病、脂肪肝、動脈粥樣硬化和癌癥等。因此，近十年來針對脂滴的研究成為了細胞生物學中最熱門的領域。

為了觀察脂滴研究脂滴多種多樣的功能，熒光成像技術如共聚焦、雙光子和受激發射損耗(STED)成像等是最有力的工具之一。然而，由于光的衍射極限限制，共聚焦或雙光子熒光顯微鏡所能達到的分辨率極限只有250nm左右，無法觀察到小個脂滴。并且，脂滴成像最常用的熒光探針BODIPY和Nile Red(Materials，2018，11，1768)也都有著一定的不足之處，例如：BODIPY的斯托克斯位移較小，會導致吸收和發射光譜的重疊，Nile Red染色脂滴的同時還會染色其它疏水性結構導致較低的脂滴特異性和成像信噪比。而具有納米尺度分辨率的STED超分辨顯微鏡可以觀察到小個脂滴，但對熒光探針的光穩定性有著極高的要求，常用的熒光探針很快就會被超強的STED損耗光所漂白。因此，開發具有大斯托克斯位移、高的脂滴特異性和成像信噪比、以及超高光穩定性的熒光探針是實現高質量脂滴熒光成像的迫切需求。

發明內容

針對現有細胞脂滴成像熒光探針技術方面的不足，本發明要解決的問題是提供一種基于均二苯乙烯骨架的細胞脂滴熒光成像探針及其在特異性標記細胞中脂滴和追蹤活細胞內脂滴分布和動力學變化方面的應用。

本發明所述的一種基于均二苯乙烯骨架的細胞脂滴熒光成像探針，其特征在于：分子結構為給受體結構，其化學結構通式如式(I)所示：

其中R是二甲胺基、二乙胺基或哌啶基，其結構式為

本發明所述性能最優異的細胞脂滴熒光探針的化學名稱為(2Z，2'Z)-3,3'-(1,4-亞苯基)雙(2-(4-(二乙氨基)苯基)丙烯腈)，簡稱為Lipi-DSB，它的兩個類似物化學名稱分別為(2Z，2'Z)-3,3'-(1,4-亞苯基)雙(2-(4-(二甲基氨基)苯基)丙烯腈)和(2Z，2'Z)-3,3'-(1,4-亞苯基)雙(2-(4-(4-哌啶基-1-基)苯基)丙烯腈)，簡稱分別為化合物1和2。它們都是本發明合成的新的熒光分子，制備反應式如下：