【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于荧光探针检测，具体涉及一种用于脂滴极性检测的荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
1、细胞的氧化还原稳态是维持生命系统氧化还原平衡的关键，由氧化还原调控系统维持，主要包括谷胱甘肽、硫氧还蛋白、nadph再生系统以及相关还原酶等。这些系统能够感知细胞的氧化还原状态并调节代谢活动，以维持细胞内的氧化还原平衡，对多种生物过程，如细胞代谢、细胞死亡、分化和发育、免疫反应等都起着重要作用，因此，细胞内氧化还原稳态对维持生命健康至关重要。
2、当氧化还原平衡被打破时会导致氧化应激。氧化应激过程涉及活性氧(ros)和活性氮(rns)的含量变化。低水平的ros在生理氧化应激中起到信号分子的作用，但较高浓度的ros会引发有害的氧化应激。研究表明，病理性氧化应激与多种疾病密切相关，如动脉粥样硬化、慢性阻塞性肺病、阿尔茨海默病和癌症等。因此，深入研究细胞的氧化应激状态对于探究相关疾病的发病机制具有重要意义。
3、脂滴是一种具有独特结构和功能的动态细胞器，其变化反映了细胞代谢和营养物质的循环。脂滴的异常与多种疾病密切相关，如脂肪代谢异常疾病(如肥胖、脂肪肝、动脉粥样硬化)、神经退行性疾病、炎症和癌症等。脂滴的极性变化能反映细胞的氧化还原状态，当细胞处于氧化应激时，脂滴的氧化程度较高，具有较大的极性；当应激的细胞经过抗氧化处理后，脂滴的氧化程度降低，极性较小。因此，实现脂滴动态变化过程的可视化，深入研究脂滴在疾病发生中的作用可为相关疾病的诊疗提供新策略。
4、目前，脂滴成像方法主要分为两类：非标记成像技
5、例如，klymchenko课题组开发了dxb-nir探针，用于揭示氧化应激条件下脂滴的极性变化。实验表明，在饥饿和氧化应激条件下，脂滴内部的极性显著增加。他们还观察到在氧化应激过程中，脂滴、溶酶体和线粒体是细胞器中极性变化最为明显的，这可能与脂肪酸链被极性的超氧化基团修饰有关。hui课题组使用商业荧光染料开发了一种新方法，用于研究细胞脂滴在脂肪酸诱导的氧化应激和天然抗氧化剂治疗后的氧化程度。实验结果显示，在氧化应激处理后，脂滴的氧化程度明显增加。使用间接抗氧化剂dhmba治疗后，脂滴的氧化程度明显下降，而自由基清除剂绿原酸治疗后，脂滴数量明显减少，但氧化程度无明显变化。
6、总之，氧化还原调节在生命活动中扮演重要角色，脂滴作为一种参与细胞内多种重要生命活动的动态细胞器，在细胞的氧化还原调控中充当了重要角色。脂滴的极性能够反映自身和细胞的氧化状态。因此，对脂滴的极性变化进行实时原位、动态准确和可逆的监测，对于深入理解脂滴的生理和病理功能，揭示脂滴与疾病间的复杂联系，实现精准的氧化还原稳态调控具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种用于脂滴极性检测的荧光探针chbt-b，对极性变化灵敏度高，且在极性参数δf＝0.16-0.3间荧光强度与极性变化有较好的线性关系；荧光探针chbt-b具有选择性好，脂滴靶向性强、光毒性小等优点，具有较大的斯托克斯位移和红光发射波长，适合用于生物脂滴极性变化检测；荧光探针chbt-b实现了通过脂滴极性检测以区分癌细胞和正常细胞，并成功用于氧化应激、饥饿、抗氧化修复等不同状态下的细胞脂滴极性检测；特别是揭示了用过氧化氢和燕麦蒽酰胺调节细胞氧化还原过程中细胞脂滴的极性变化，可以说明氧化应激状态下细胞脂滴极性显著增加，抗氧化剂处理后脂滴极性逐渐恢复，恢复程度与抗氧化剂的抗氧化能力相关，并成功用于细胞和斑马鱼模型中抗氧化活性评估，可以作为基于氧化应激调控的抗氧化治疗方面的药物，为实现精准的氧化应激调控提供有效工具。
2、本专利技术的另一个目的是提供一个上述探针chbt-b的制备方法。
3、本专利技术的第三个目的是提供上述探针chbt-b在制备检测脂滴极性的药物中的应用，特别是在制备检测细胞内脂滴极性的药物中的应用。
4、本专利技术提供的第四个目的是提供上述探针chbt-b在制备作为基于氧化应激调控的抗氧化治疗方面的药物中的应用。
5、本专利技术的技术方案如下：
6、一种用于脂滴极性检测的荧光探针，其结构式如下所示：
7、
8、本专利技术提供的用于脂滴极性检测的荧光探针chbt-b的设计思路如下：(1)采用3位修饰的香豆素作为荧光团骨架，其具有良好的光学性能及亲脂性。(2)在3位羟基及4位羰基上引入具有强吸电子能力的二氟化硼基团，使香豆素部分具有强的分子内电荷转移(ict)作用，作为极性敏感单元，同时引入的氟原子进一步增加了结构的亲脂性。(3)通过引入具有激发态分子内质子转移(esipt)特性的2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(hbt)基团，延长荧光探针的共轭结构，以增加荧光探针在低极性环境中的荧光波长。且hbt骨架的分子内氢键能进一步提高探针的亲脂性，有利于荧光探针实现脂滴的靶向成像。
9、荧光探针chbt-b识别脂滴极性变化的原理：(1)荧光探针chbt-b具有较高的亲脂性(clogp＝5.42)能够靶向由中性脂质核组成的脂滴；(2)脂滴具有远低于其他细胞器的极性，荧光探针在低极性环境中ict机制被抑制，荧光探针处于“打开”状态，esipt机制开启利于荧光探针波长红移。在高极性环境中，ict机制开启，为打开荧光探针提供更多非辐射途径，使得打开荧光探针处于“关闭”状态。
10、本专利技术提供的用于脂滴极性检测的荧光探针的制备方法，其合成路线如下：
11、
12、
13、在一种优选方案中，荧光探针chbt-b的制备方法包括如下步骤：
14、(1)在浓盐酸和过氧化氢存在的条件下，水杨醛与2-巯基苯胺进行化学反应制备化合物hbt-1；
15、(2)在三氟乙酸存在的条件下，化合物hbt-1与乌洛托品在60-90℃进行化学反应制备化合物hbt-2；
16、(3)在三氯氧磷存在的条件下，苯酚与丙二酸在100-130℃进行化学反应制备化合物h1；
17、(4)化合物h1与3-二乙胺基酚进行化学反应制备化合物h2；
18、(5)在吡啶存在的条件下，化合物h2与乙酸酐在110-140℃进行化学反应制备化合物h3；
19、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于脂滴极性检测的荧光探针，其结构式如下所示：
2.权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：
3.根据权利要求2所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述水杨醛与2-巯基苯胺的摩尔比为1:0.8～1.3，优选为1:1.0；所述水杨醛与浓盐酸的摩尔比为1:4.0～8.0，优选为1:6.0；所述水杨醛与过氧化氢的摩尔比为1:1.5～4.5，优选为1:3.0；在步骤(2)中，反应温度为70-80℃，优选为75℃；所述化合物HBT-1与乌洛托品的摩尔比为1:1.0～2.0，优选为1:1.2。
5.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，反应温度为110-120℃，优选为115℃；所述苯酚与丙二酸的摩尔比为1:2.0～4.0，优选为1:2.0；在步骤(4)中，所述化合物H1与3-二乙胺基酚的摩尔比为1:0.8～1.5，优选为1:1.0。
6.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其
7.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述化合物H3与三氟化硼乙醚的摩尔比为1:1.2～2.0，优选为1:1.2；反应温度为80-90℃，优选为85℃。
8.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述化合物BH与HBT-2的摩尔比1:0.8～1.2，优选为1:1.0。
9.权利要求1所述的荧光探针在制备检测脂滴极性的药物中的应用，特别是在制备检测细胞内脂滴极性的药物中的应用。
10.权利要求1所述的荧光探针在制备作为基于氧化应激调控的抗氧化治疗方面的药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于脂滴极性检测的荧光探针，其结构式如下所示：
2.权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：
3.根据权利要求2所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述水杨醛与2-巯基苯胺的摩尔比为1:0.8～1.3，优选为1:1.0；所述水杨醛与浓盐酸的摩尔比为1:4.0～8.0，优选为1:6.0；所述水杨醛与过氧化氢的摩尔比为1:1.5～4.5，优选为1:3.0；在步骤(2)中，反应温度为70-80℃，优选为75℃；所述化合物hbt-1与乌洛托品的摩尔比为1:1.0～2.0，优选为1:1.2。
5.根据权利要求3所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，反应温度为110-120℃，优选为115℃；所述苯酚与丙二酸的摩尔比为1:2.0～4.0，优选为1:2.0；在步骤(4)中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛运生，李铮，孙刚，金爽，张玲，陈默函，王桂荣，郝习悦，
申请(专利权)人：徐州医科大学，
类型：发明
国别省市：
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