[發明專利]用于檢測活細胞內次氯酸的比率型納米熒光探針及其制備方法

在審

• 申請號: 202210080127.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114479832A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐莉;王小青;劉志鵬;張晶晶
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C07D417/04;C07D405/04;C07D221/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 南京聯卓知識產權代理有限公司 32597
• 代理人: 仲暉

本發明公開了用于檢測活細胞內次氯酸的比率型納米熒光探針及其制備方法，屬于熒光探針技術領域。本發明的熒光探針由兩親性共聚物為外殼包裹有機染料分子構成，所述的有機染料分子包括香豆素衍生物和1,8?萘酰亞胺衍生物，所述的香豆素衍生物為香豆素苯并噻唑衍生物或香豆素吡啶鹽衍生物。該探針利用肟基作為識別位點，與ClO^?發生氧化反應，形成羰基，釋放出前體熒光信號，制備得到的比率型熒光探針具有良好的靈敏性、特異的選擇性及超快的響應速度，在較寬的pH范圍內穩定且不受其它相關離子的干擾，是一種檢測次氯酸的良好熒光分子探針，可應用于活細胞中外源性/內源性的ClO^?熒光成像檢測。

技術領域

本發明屬于熒光探針技術領域，更具體地說，涉及用于檢測活細胞內次氯酸的比率型納米熒光探針及其制備方法。

背景技術

活性氧(Reactive oxygen species,ROS)在所有生命進行生理活動時具有重要的作用，不同的ROS承擔不同的生理作用。次氯酸(Hypochlorous acid，HClO)是一種重要的ROS，在生理活動中擔任信號分子，抗菌等作用。次氯酸的pKa值為7.5左右，在生理條件下與ClO^-達到平衡。在生命體內，ClO^-是吞噬細胞中氯化物和過氧化氫由髓過氧化酶催化得到的產物，具有膜滲透性。ClO^-具有很強的氧化能力，能氧化DNA、RNA、脂肪酸、蛋白質、膽固醇等生物分子。生理濃度的ClO^-可以殺死廣泛的微生物，但是當人體內的ClO^-過高時，又可能會通過體內復雜的通道導致組織損傷、心臟病、神經退行性變、癌癥、類風濕性關節炎和帕金森病。因此，需要對生命系統中的ClO^-進行檢測。

雖然已知ClO^-具有多種生物學功能和作用，但是參與ClO^-分布的具體細胞器仍然未知，且由于ClO^-濃度低、氧化性強、壽命短，在亞細胞水平快速檢測ClO^-仍然是一個主要的挑戰。目前檢測ClO^-的主要方法是熒光探針法。現有技術的探針已應用在體外和體內成像，但它們還存在一些問題，如選擇性差，水溶性差，氧化反應時間長，自氧化和光漂白穩定性差，很大程度上限制了其應用。此外，其中大多數是基于合成染料的小分子熒光探針，由于缺乏內部參考，應用中常常受到諸如儀器參數波動、探針分子周圍微環境變化和光漂白等問題的干擾。相比之下，比率型熒光探針可以引起分析物在兩個或兩個以上不同波長下的熒光強度發生變化，從而提供內置的自校準，排除各種與分析物無關的因素，并增加熒光的測量范圍。像許多其他分析方法中使用的內標一樣，比率型傳感器特性減小了信噪比，因此可以更可靠地量化分析物。

然而，比率型熒光探針大多具有較差的選擇性，阻礙了對單個活性氧物種分析的實際應用。此外，分析物在靈敏的共軛體系熒光團和納米顆粒基質之間的光漂白速率有很大差異。

因此，需要開發一種響應迅速、靈敏度高且選擇性高的比率型熒光探針。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的在于提供基于熒光能量共振轉移的比率型納米熒光探針，用于活細胞中ClO^-成像。本發明的另一目的在于提供該熒光探針的制備方法。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

用于檢測活細胞內次氯酸的比率型納米熒光探針，由兩親性共聚物為外殼包裹有機染料分子構成，所述的有機染料分子包括香豆素衍生物和1,8-萘酰亞胺衍生物，所述的香豆素衍生物為香豆素苯并噻唑衍生物或香豆素吡啶鹽衍生物，

所述的香豆素苯并噻唑衍生物的結構式為

其中R為-H或-OCH₃；

所述的香豆素吡啶鹽衍生物的結構式為

其中R為-H或-OCH₃。