一种检测溶酶体极性变化的荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种检测溶酶体极性变化的荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。所述检测溶酶体极性变化的荧光探针的结构式为：所述制备方法先通过4

【技术实现步骤摘要】
一种检测溶酶体极性变化的荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于分析化学
，具体涉及一种检测溶酶体极性变化的荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]溶酶体极性属于细胞微环境的一种，在病理学研究中起到非常重要的作用，溶酶体是细胞内物质的回收处理中心，在细胞自噬，代谢，能量循环，细胞膜修复等方面发挥着重要的作用。溶酶体极性的改变往往会影响细胞内各种新陈代谢的进行。溶酶体的极性在调节生物生理过程中起到了重要的作用，极性的异常与许多疾病有关。所以检测溶酶体内极性的改变对于研究细胞自噬，以及生命体病理分析具有重要的意义。
[0003]荧光探针技术由于具有实时监测，高效准确，灵敏度高等优点而成为检测生物分子以及生物体微环境的重要检测手段。双光子探针相较于单光子探针，在组织穿深度高，生物样品损伤小等方面具有独特的优势，因而被应用于生物体成像中。所以，发展一种新型的双光子荧光探针对于检测溶酶体极性具有重要意义。
[0004]现阶段的极性探针由于缺少靶向性和双光子特性，无法对自噬发生的重要细胞器进行定位，进入细胞体内后往往均匀扩散在细胞器中，缺少靶向性。同时，现阶段的单光子探针存在激发波长短的特点，对于样品的损伤较大，无法实现生物样品的长时间观察，因此也无法进一步探究细胞自噬与炎症的关系。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种检测溶酶体极性变化的荧光探针及其制备方法和应用，解决了特定细胞器靶向性差和生物样品损伤大的问题，为探究细胞内炎症与自噬的发生提供了一个合理工具。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术公开了一种检测溶酶体极性变化的荧光探针，其结构式如下：
[0008][0009]本专利技术公开了上述检测溶酶体极性变化的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐与N
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉均匀分散于溶剂A中进行取代反应，取代反应结束后将所得取代产物混合物经分离纯化后，得到Nap
‑
Br；
[0011](2)将CuI、Pd(PPh3)2Cl2、步骤(1)所得Nap
‑
Br和4
‑
乙炔基苯胺均匀分散于溶剂B中，在CuI环境中、以Pd(PPh3)2Cl2为催化剂进行缩合反应，缩合反应结束后将所得缩合产物混合物经分离纯化后，得到所述检测溶酶体极性变化的荧光探针。
[0012]优选地，步骤(1)中，4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐与N
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉的摩尔比为1.0:1.0～1.5。
[0013]进一步优选地，4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐与N
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉的摩尔比为1.0:1.3。
[0014]优选地，步骤(2)中，Nap
‑
Br与4
‑
乙炔基苯胺的摩尔比为1.0:1.0～1.5。
[0015]进一步优选地，所述Nap
‑
Br与4
‑
乙炔基苯胺的摩尔比为1.0:1.1。
[0016]优选地，步骤(2)中CuI、Pd(PPh3)2Cl2与步骤(1)所得Nap
‑
Br的摩尔比为0.003:0.4:1.0。
[0017]优选地，步骤(1)中，取代反应的温度为40℃。
[0018]优选地，步骤(2)中，缩合反应的温度为25～30℃。
[0019]优选地，步骤(1)中，取代反应的时间为1～5h。
[0020]优选地，步骤(2)中，缩合反应的时间为10～24h。
[0021]进一步优选地，取代反应的时间为2h。
[0022]进一步优选地，缩合反应的时间为12h。
[0023]优选地，步骤(1)中，溶剂A为乙醇。
[0024]优选地，步骤(2)中，四氢呋喃和三乙胺的混合溶液作为溶剂B；其中，四氢呋喃和三乙胺的混合体积比为1～3:1。
[0025]进一步优选地，四氢呋喃和三乙胺的混合体积比为2:1。
[0026]本专利技术公开了上述检测溶酶体极性变化的荧光探针或采用上述制备方法制得的检测溶酶体极性变化的荧光探针在检测溶酶体极性变化中的应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术公开了一种检测溶酶体极性变化的荧光探针，在所述检测溶酶体极性变化的荧光探针结构中，萘酰亚胺为双光子荧光团，吗啉基团为溶酶体靶向基团，4
‑
乙炔基苯胺为光学调节手柄。探针分子Nap
‑
NH2作为一种D
‑
π
‑
A化合物具有较强的极性响应效果。对于探针分子Nap
‑
NH2来说，由于4
‑
乙炔基苯胺结构的存在，使得探针具有极性响应性质。因此，本专利技术所述检测溶酶体极性变化的荧光探针，能够有效解决靶向性差，生物样品损伤大的问题。
[0029]本专利技术公开了上述检测溶酶体极性变化的荧光探针的制备方法，通过N
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉中氨基的高活性，对4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐的氧元素进行取代反应，能够快速高效的将双光子萘酰亚胺荧光团与溶酶体靶向基团吗啉高效，快速的结合。通过4
‑
乙炔基苯胺中的乙炔基对卤素的亲电反应，能够快速的将光学调节手柄乙炔基苯胺连接到分子上。因此，本专利技术所述制备方法，具有工艺简单方便，且收率高的优点。
[0030]本专利技术公开了上述检测溶酶体极性变化的荧光探针在检测溶酶体极性变化中的应用，在细胞自噬的过程中，溶酶体的极性呈现变小的状态。对于本专利技术所述检测溶酶体极性变化的荧光探针分子Nap
‑
NH2来说，由于4
‑
乙炔基苯胺结构使得探针具有极性响应性质，探针的荧光强度随着溶剂极性的减小而逐渐增大。本专利技术利用吗啉基团的弱碱性性质，对酸性的细胞器溶酶体进行靶向。同时使用萘酰亚胺的双光子性质作为双光子荧光团，4
‑
氨基乙炔作为光学调节手柄，实现极性响应。因此，本专利技术所述检测溶酶体极性变化的荧光探针可以通过对荧光强度的变化来描述溶酶体极性的变化，进而探究细胞自噬与炎症的关
系。
[0031]综上所述，本专利技术公开了一种检测溶酶体极性变化的荧光探针，能够检测溶酶体极性改变，具有良好的光学稳定性以及对极性的特异性响应；实现了对生命体内部极性改变的检测以及细胞自噬与炎症关系的检测。同时，本专利技术提供了该探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测溶酶体极性变化的荧光探针，其特征在于，其结构式如下：2.权利要求1所述的一种检测溶酶体极性变化的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐与N
‑
(2
‑
氨基乙基)吗啉均匀分散于溶剂A中进行取代反应，取代反应结束后将所得取代产物混合物经分离纯化后，得到Nap
‑
Br；(2)将CuI、Pd(PPh3)2Cl2、步骤(1)所得Nap
‑
Br和4
‑
乙炔基苯胺均匀分散于溶剂B中，在CuI环境中、以Pd(PPh3)2Cl2为催化剂进行缩合反应，缩合反应结束后将所得缩合产物混合物经分离纯化后，得到所述检测溶酶体极性变化的荧光探针。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，4
‑
溴
‑
1,8
‑
萘二甲酸酐与N
‑
(2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：强涛涛，王宝帅，梁天宇，胡伟，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：