一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法和用途，其中多光子吸收半夹心铱配合物，结构式如下所示：本发明专利技术设计合成了半夹心铱(III)配合物荧光探针，可以靶向细胞器脂滴，并且具有毒性小，有效的降低光散射，非线性光学活性强等特点，可用于检测脂滴动态和结构。和结构。和结构。

【技术实现步骤摘要】
一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法和用途，本专利技术铱配合物具有低毒性、多光子吸收活性、可以标记细胞器脂滴，可用于研究脂滴动向及结构。

技术介绍

[0002]脂滴是一种存在于从原核细胞到人类几乎所有生物体中的细胞器。它们是由含有代谢脂质的油性核心组成，主要是甘油三酯和胆固醇酯，外面有一层固定蛋白质的磷脂单层膜。长期以来,脂滴通常被认为是一种只是用来贮存能量的“惰性”细胞内含物，因此在很长一段时间内脂滴并未引起人们的关注。最近，大量研究表明脂滴调节着许多生理过程，包括膜转运、蛋白质储存和炎症等。此外脂滴在各种疾病中也发挥着重要作用，如肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化和癌症等。但是独特的结构使脂滴的研究陷入困境，以现有的研究方法，许多基本问题仍然没有得到解答，因此，脂滴的成像和动态检测对于了解其参与的生物学机制具有重要意义。
[0003]铱配合物因对细胞内细胞器的特异性成像，在生物医学研究中引起了广泛的关注，各种类型的铱(III)配合物被用于亚细胞细胞器的可视化监测以及癌症诊断。然而，较短的激发波长不利于克服荧光探针的光毒性与光漂白，因此设计合成具有多光子吸收活性的新型铱配合物用于生物成像和特异性探针，是目前非线性光学领域中挑战性工作。
[0004]申请人对本申请的主题进行了如下的文献检索：
[0005]1、xueshu.baidu.com网检索结果：(2021/6/28)
[0006][0007][0008]2、中国期刊网检索结果：
[0009]检索方式一：
[0010]篇名
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脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物：无相关文献。
[0011]篇名
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一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法：无相关文献。
[0012]检索方式二：
[0013]全文
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脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物：无相关文献。
[0014]全文
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一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法：无相关文献。

技术实现思路

[0015]本专利技术旨在提供一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物及其制备方法和用途。本专利技术设计合成了半夹心铱(III)配合物荧光探针，可以靶向细胞器脂滴，并且具有毒性小，有效的降低光散射，非线性光学活性强等特点，可用于检测脂滴动态和结构。
[0016]本专利技术多光子吸收半夹心铱配合物，结构式如下所示：
[0017][0018]本专利技术多光子吸收半夹心铱配合物的制备方法，包括如下步骤：
[0019]在氮气及避光氛围下，向100mL的史莱克瓶中加入0.10g(0.14mmol)FA，0.03g(0.30mmol)KSCN，0.05g(0.30mmol)KPF6，再加入20mL乙腈，85℃回流反应6h；冷却至室温，旋干，蒸馏水洗涤，抽滤，干燥，得黄色固体0.073g，产率：59％。
[0020]合成路线如下所示：
[0021][0022]本专利技术多光子吸收半夹心铱配合物的用途，是用于制备特异性荧光探针；所述荧光探针能够穿过细胞质特异性靶向脂滴。
[0023]本专利技术有益效果体现在：
[0024]1、配合物FB Stokes位移为150nm，紫外
‑
可见吸收与荧光发射光谱之间的重叠小，能有效避免能量转移导致的荧光效率降低。应用于细胞成像，具有背景干扰小，检测灵敏度高等优点，如图2所示。
[0025]2、配合物FB不仅具有双光子吸收活性，也表现出了优异的三光子吸收活性，使配合物穿透深度深，对细胞光损伤小，如图3所示。
[0026]4、配合物FB的水油平衡常数LogP值为1.013，具有亲脂性，能够特异性识别脂质体(liposome)，容易穿过细胞膜定位于脂滴等细胞器，如图4所示。
[0027]5、配合物FB具有较低的细胞毒性，能穿过细胞质特异性靶向脂滴，这些优势表明配合物FB具有成为多光子生物荧光探针的应用前景，如图5、图6所示。
[0028]6、配合物FB原料易得，合成简单，不存在类似的可用于脂滴靶向的荧光探针，具有较高的商业应用价值。
附图说明
[0029]图1是FB的晶体结构图(为了便于观察，省略氢原子)，晶体的CCDC号为2092436，说明目标产物铱配合物FB是本专利技术首次合成的化合物。
[0030]图2是配合物FB在DMSO(1
×
10
‑5mol/L)中的紫外
‑
可见吸收光谱和单光子荧光光谱，表明配合物FB具有大的Stokes位移(>100nm)。
[0031]图3(a)为配合物FB在DMSO(1
×
10
‑3mol/L)中用800nm激发下的双光子Z
‑
扫描测试，(b)是配合物FB在DMSO中(1
×
10
‑3mol/L)分别用1200、1300、1400、1500、1600nm低能量波长激发下的三光子荧光光谱。说明配合物FB既具有双光子吸收活性也具有良好的三光子吸收活性。
[0032]图4(a)是向配合物FB的PBS缓冲液中加入250μg/mL的DNA、RNA、BSA、HSA、ATP、ADP、liposome(脂质体)和histone(组氨酸)后的荧光强度柱状图，FB对liposome有特异性响应。(b)向配合物FB的PBS缓冲溶液中加入3mM liposome、水包油乳剂后的单光子荧光光谱，说明liposome和水包油乳剂的加入都能使配合物荧光增强，其中liposome的效果最佳。
[0033]图5是配合物FB的细胞毒性测试，配合物FB细胞毒性低，说明可用于进一步的细胞成像。
[0034]图6是配合物FB与商染(Lipid)脂滴的细胞共定位图，结果显示配合物FB与Lipid荧光重合度较高，重合度用皮尔森系数Rr表示(Rr＝0.72)，表明配合物FB能大部分标记脂滴，少部分着色细胞质。
具体实施方式
[0035]实施例1：半夹心铱配合物FB的合成
[0036]在氮气及避光氛围下，向100mL的史莱克瓶中加入0.10g(0.14mmol)FA，0.03g(0.30mmol)KSCN，0.05g(0.30mmol)KPF6，再加入20mL乙腈，85℃回流反应6h；冷却至室温，旋干，蒸馏水洗涤，抽滤，干燥，得黄色固体0.073g，产率：59％。M.p.＝303
‑
306℃.ESI
‑
MS:m/z:[M
‑
PF6‑
]+
:566.80(calculated:566.72).1H
‑
NMR(DMSO
‑
d6,400MHz)δ9.36(dd,J＝8.0Hz,3.2Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有脂滴靶向性的多光子吸收半夹心铱配合物，其特征在于其结构式如下所示：2.一种权利要求1所述的多光子吸收半夹心铱配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在氮气及避光氛围下，向史莱克瓶中加入FA、KSCN、KPF6和乙腈，回流反应6h；冷却至室...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉鹏，冯智慧，芦鑫，吴杰颖，张琼，李丹丹，马文，李胜利，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：