[发明专利]一种具有细胞膜通透性的铕配合物单线态氧荧光探针及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种单线态氧测定用荧光探针及其应用，具体地说是一种具有细胞膜通透性的铕配合物荧光探针及其应用。

背景技术

单线态氧是一种不稳定的处于高能量激发态的氧分子，近二十年来，基于单线态氧的强氧化性质来杀死肿瘤细胞的癌症光动力治疗技术（photodynamic therapy，简称PDT）在临床医学中得到了越来越多的应用，该技术通常使用卟啉衍生物如血卟啉、血卟啉单甲醚等光敏化剂作为治疗药物（文献1：W.M.Sharman，C.M.Allen，J.E.Lier，Drug.Discov.Today.1999,4,507；文献2：T.J.Dougherty，J.Clin.Laser.Med.Surg.2002,20,3；文献3：X.Ding，Q.Xu，F.Liu，P.Zhou，Y.Gu，J.Zeng，J.An，W.Dai，X.Li，CancerLett.2004,216,43），当光敏化剂富集在肿瘤细胞中后，通过对肿瘤部位进行光照，光敏化剂吸收光能后可将能量传递给氧分子而生成单线态氧，进而利用单线态氧的氧化作用达到使肿瘤细胞凋亡或坏死的目的。近几年来，5-氨基酮戊酸及其衍生物作为PDT药物在癌症临床治疗中也得到了许多的应用（文献4：A.Casas，H.Fukuda，G.D.Venosa，A.B.Batlle，J.Cancer2001,85,279；文献5：J.M.Gauffier，K.Berg，Q.Peng，H.Anholt，P.K.Selbo，L.Ma，J.Moan，CancerRes.1997,57,1481），5-氨基酮戊酸本身并不是一种光敏化剂，但其进入细胞后可以代谢成血红素前体原卟啉IX，从而变成一种在光照下可产生单线态氧的光敏化剂。

由于单线态氧在癌症PDT治疗药物性能评价及治疗效果评价等方面具有重要的作用，活体细胞内单线态氧的测定技术研究引起了越来越多的关注。目前可用于活体细胞内单线态氧的检测主要有以下几种方法：（1）利用单线态氧自身淬灭过程产生磷光的检测方法(文献6：S.Oelckers，T.Ziegler，I.Michler，B.R?der，J.Photochem.Photobiol.B:Biol.1999,53,121；文献7：L.K.Andersen，P.R.Ogilby，Photochem.Photobiol.2001,73,489；文献8：L.K.Andersen，Z.Gao，P.R.Ogilby，L.Poulsen，I.Zebger，J.Phys.Chem.A2002,106,8488)。该方法专一性很高，但检出信号弱，灵敏度底，无法用于低浓度单线态氧的检测。（2）利用带有蒽环的荧光素类荧光探针的检测方法(文献9：K.Tanaka，T.Miura，N.Umezawa，Y.Urano，K.Kikuchi，T.Higuchi，T.Nagano，J.Am.Chem.Soc.2001,123,2530)。该方法灵敏度高，但由于光敏化剂药物本身就具有非常强的荧光，该方法不能用于光敏化剂药物共存下细胞内单线态氧的荧光测定。（3）我们建立的利用铕配合物荧光探针结合时间分辨荧光测定技术的检测方法（文献10：B.Song，G.Wang，M.Tan，J.Yuan，J.Am.Chem.Soc.2006,128,13442）。该方法利用了铕配合物的长寿命荧光特性，采用时间分辨荧光测定技术来消除光敏化剂药物的本底荧光，进而可实现活体细胞内单线态氧的实时原位测定。但由于探针与细胞共培养时不能通过细胞膜进入细胞内，使得其在癌症PDT研究中较难广泛使用。

本发明在我们上述铕配合物单线态氧荧光探针研制的基础上，通过对配合物的结构进行改良制备出一种具有细胞膜通透性，与细胞共培养即可通过细胞膜进入细胞内的铕配合物荧光探针，利用该荧光探针结合时间分辨荧光测定技术建立了一种用于PDT药物（血卟啉单甲醚及5-氨基酮戊酸）在细胞内产生单线态氧的实时原位荧光测定技术。

发明内容

本发明提供了一种灵敏度高、选择性及水溶性好、适用范围广、具有细胞膜通透性、可用于对活体细胞内PDT药物光照下产生的单线态氧进行实时原位荧光测定的铕配合物荧光探针及应用。

本发明的技术方案如下：

一种具有细胞膜通透性的铕配合物单线态氧荧光探针，是以三价铕离子与一种含有9-甲基蒽取代联三吡啶骨架结构的大环配体形成的中性配合物(简称[MTDTA-Eu])为荧光探针，其中所述配合物[MTDTA-Eu]的结构式为：