[发明专利]一种用于标记和追踪细胞质膜的荧光探针及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于标记和追踪细胞质膜的荧光探针及其制备方法，其属于精细化工领域。

背景技术

细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的一道屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使得各种生化反应能够有序运行。它也是细胞与周围环境发生信息、物质与能量的交换的通道，帮助细胞获得所需物质和排出代谢废物。而流动性是细胞膜的基本特性，基于这一性质细胞完成多种生理功能，比如细胞膜通过胞饮作用（pinocytosis）、吞噬作用（phagocytosis）或胞吐作用（exocytosis）吸收、消化和外排细胞膜外、内的物质。因此实时、动态、长时间的可视化追踪细胞膜的形态变化将有助于我们进一步了解和研究细胞的生理机能。

目前，电镜是比较常用的用来观察细胞膜的方法，但无法实现对活细胞的动态观察。为了实现对活细胞的细胞膜进行可视化的实时观察，近年来荧光成像方法表现出了独特的优势:荧光探针对生物样品毒性低，可利用荧光显微镜进行活体的无损观测。目前，对细胞膜进行标记和追踪的荧光团主要有商品化（Invitrogen^TM）的FM系列和Dil系列，然而其对细胞膜标记的稳定性较差，不利于应用，其自身的光稳定性较低又不利于使用者操作，而且其合成制备工艺比较繁琐，又难于长期保存，致使其成本较高，价格昂贵，不利于广泛使用。

尽管目前对细胞的一些活动机制已经有了相应的研究和结果的报道，然而，更细节的活动机制仍然难以直观实时的被科学家所观察。若能对活细胞的细胞膜进行长时间、动态的可视化观测，则能够更好的了解细胞活动的一些机制和细节性的形态变化，因此急需设计低成本、高光稳定性和高标价稳定性的细胞膜探针。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于标记和追踪细胞质膜的荧光探针及其制备方法，该荧光探针是一种低成本、高光稳定性和高标价稳定性的细胞膜探针。

本发明采用的技术方案是：一种用于标记和追踪细胞质膜的荧光探针，以氟硼吡咯为母体，具有如下结构通式：

通式中n = 1、2或3，R₁ =或 ，R₂、R₃ = H、C₁-C₁₀直链或支链烷基；L⁺=或，其中： R₄ = CH₃、或    ； R₅ = CH₃或 ， X^- = Cl^-、Br^-、I^-、SO₄^2-、ClO₄^-、BrO₄^-或IO₄^-。

一种用于标记和追踪细胞质膜的荧光探针的制备方法，所述荧光探针包括荧光探针A和荧光探针B，制备方法步骤如下：

步骤一、以1摩尔的氟硼二吡咯与1-5摩尔的带取代基的咔唑醛为原料，以哌啶为催化剂，4?分子筛为脱水剂，所述氟硼二吡咯与催化剂的摩尔比为1:0.01-0.20，在甲苯中，100-150℃，在氩气或氮气气体的保护下搅拌，反应8-24h，咔唑醛基与氟硼二吡咯的活泼亚甲基脱水生成双键共轭连接的氟硼二吡咯衍生物；

步骤二、季铵化反应，将所述氟硼二吡咯衍生物溶于二氯甲烷中，加入季铵化试剂，所述氟硼二吡咯衍生物与季铵化试剂的摩尔比为1:2-10，室温反应24h，得到荧光探针A； 

步骤三、离子交换反应，所述荧光探针A与荧光探针A中含有不同阴离子的钠盐或钾盐甲醇中搅拌24h，使进行离子交换，得到荧光探针B。

所述季铵化试剂选自碘甲烷、丙烯醛、丙磺酸内酯或对苯二苄氯。

所述荧光探针用于活细胞中细胞质膜的标记和追踪。进而对细胞质膜进行荧光成像和动态追踪。可以被标记的活细胞为Hella细胞株、MCF-7细胞株、RAW264.7细胞株等。