[发明专利]罗丹明B衍生物作为细胞线粒体荧光染色剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及具有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物的用途，具体涉及具有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物作为细胞线粒体荧光染色剂的用途。

背景技术

线粒体（mitochondria）是真核细胞中的一种细胞器，其内部环境呈弱碱性。线粒体不仅能够为细胞提供能量，还与细胞自吞噬、凋亡、免疫防御、癌症的发展等有着直接的关联（Poot, M., Y. Z. Zhang, et al. Analysis of mitochondrial morphology and function with novel fixable fluorescent stains. Journal of Histochemistry & Cytochemistry.1999;44(12): 1363-1372.）。因此开发和应用能够标记并追踪活细胞中线粒体的分子探针对于研究线粒体的生物功能, 以及活体癌细胞的诊断都有重要的意义（Ishiguro, K., T. Ando, et al. Novel application of 4-nitro-7-(1-piperazinyl)-2,1,3-benzoxadiazole to visualize lysosomes in live cells. BioTechniques. 2008;45(4): 465-468.）。

现在已有多种可以标记线粒体的分子探针，用于研究线粒体的生物功能。 这些探针带有正电荷，由于线粒体膜表面带负电荷，故这些探针可以选择性聚集在线粒体内，如最常用Invitrogen开发的荧光探针(mitotracker red、 rhodamine 123等)。一些线粒体探针，如rhodamine 123，在细胞内的保留期短，随时间的延长，细胞内探针容易流失。

本发明用罗丹明B和叔丁氧基羰基哌嗪、氯乙酸酐合成了罗丹明B衍生物（2、Nguyen, T. and M. B. Francis. Practical Synthetic Route to Functionalized Rhodamine Dyes. Organic Letters.2003; 5(18): 3245-3248.）。该衍生物带有正电荷，能够特异性的进入细胞线粒体，并且该衍生物具有低背景、高稳定性和长久保留在细胞内的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种罗丹明B衍生物的应用。该罗丹明B衍生物可作为细胞线粒体荧光染色剂用于高选择性、长期稳定标记细胞线粒体。

本发明涉及罗丹明B衍生物作为细胞线粒体荧光染色剂的应用，该罗丹明B衍生物的化学结构式如下：

。

上述罗丹明B衍生物是具有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物。

合成上述罗丹明B衍生物的原料之一为罗丹明B，合成上述罗丹明B衍生物的原料之二为叔丁氧基羰基哌嗪，合成上述罗丹明B衍生物的原料之三为氯乙酸酐。

 本发明中具有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物与不同类型的细胞孵育后，进入细胞的线粒体。这种罗丹明B衍生物在细胞线粒体内不仅保留时间长，而且稳定性高，不易被光猝灭，不与细胞内的活性物质反应。利用这种罗丹明B衍生物对不同细胞的线粒体能进行专一、稳定的标记。

本发明中具有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物带有正电荷，能特异性的进入线粒体，从而能够实现在不同细胞内对该标记的专一性与稳定性进行检验。

本发明的有益效果是：（1）一种含有甲基氯羰基哌嗪的罗丹明B衍生物可以作为不同类型细胞的线粒体荧光标记物质；（2）罗丹明B衍生物在细胞内的保留时间长，光稳定性高；（3）该种罗丹明B衍生物可以用于长时间标记、跟踪细胞内线粒体。

附图说明

图1为本发明实施例中罗丹明B-甲基氯羰基哌嗪的激发与发射荧光光谱图；

图2为本发明实施例中罗丹明B-甲基氯羰基哌嗪用于荧光标记细胞线粒体的图谱；

图3为本发明实施例中罗丹明B-甲基氯羰基哌嗪在Hela细胞中的受光照后荧光强度稳定性检测图；

图4为本发明实施例中细胞经甲醛处理，通透性改变后罗丹明123、Mitotracker red、罗丹明B-甲基氯羰基哌嗪荧光强度保留值对比图；

图5为本发明实施例中细胞经线粒体毒剂叠氮化钠处理后，Mitotracker red、罗丹明B-甲基氯羰基哌嗪荧光强度图。

具体实施方式

罗丹明B衍生物作为细胞线粒体荧光染色剂的应用，该罗丹明B衍生物的化学结构式如下：

。