[发明专利]一种含有甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针及其应用

说明书

本发明公开一种含有甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针，其结构式如下所示。本发明的光控荧光开关探针可用于水溶液中pH 4‑8的荧光检测，该探针分子能够快速的进入活细胞内部，其对光响应迅速，具有较高的灵敏度，并且具有良好的光可逆性，能够对线粒体进行光活化定位检测，另外，该探针还具有较好的化学稳定性，较好的溶解性和生物兼容性，不受其他常见的金属离子等物种的干扰。

技术领域

本发明涉及一种含甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针及其作为生物体内的光控荧光开关探针的应用。

背景技术

近年来，荧光材料被广泛用于存储材料、化学传感以及生物体成像中，尤其是近期光控荧光开关材料被成功用于光活化定位、受激发射损耗显微技术、随机光学活化重构技术，并形成了新颖的荧光超分辨成像技术。然而目前超分辨成像技术中所使用的荧光材料多是荧光蛋白，基于有机荧光染料的光控开关材料却并不多见，加之荧光蛋白的制备以及生物染色方法较有机荧光染料相比复杂，因此急需研发具有光控荧光开关的荧光材料。S.Hell利用罗丹明的开关环反应即罗丹明隐色体来设计光控罗丹明荧光开关，是目前已知较为成功的设计模式。罗丹明染料具有优异的光稳定性、良好的水溶性、光谱可调节范围宽(500-700nm)、较高的发光效率(Φ＝0.9-0.5)，最为重要的是，其对pH(4.0-10.0)不敏感。比较典型的罗丹明有罗丹明6G，罗丹明B，四甲基罗丹明TMR，罗丹明101，罗丹明110等。罗丹明的2-羧基与伯胺反应后由于氨基的亲核性最终会形成闭环且结构稳定的罗丹明螺内酰胺结构，该结构在可见区无荧光无吸收，在光的诱导下激活发生开环反应，生成强荧光的罗丹明衍生物。罗丹明优异的光物理、光化学以及生物兼容性，使其成为设计光控荧光开关探针的首选。

发明内容

本发明目的提供一种含甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针，该光控荧光开关探针可用于水溶液中pH 4-8的荧光检测，该探针分子能够快速的进入活细胞内部，其对光响应迅速，具有较高的灵敏度，并且具有良好的光可逆性，能够对线粒体进行光活化定位检测，另外，该探针还具有较好的化学稳定性，较好的溶解性和生物兼容性，不受其他常见的金属离子等物种的干扰。

本发明采用的技术方案为：

一种含有甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针，所述荧光探针为Rh-Gly荧光探针，其结构通式如(Ⅰ)所示:

其中，

R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₄＝H，R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝-CH₃；

或R₁＝R₂＝-CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁和R₄一起形成-(CH₂)₃-，R₂和R₃一起形成-(CH₂)₃-。

所述的一种含有甘氨酸结构的罗丹明光控荧光开关探针，所述的Rh-Gly荧光探针的制备方法包括如下步骤：

(1)罗丹明甘氨酸甲酯的制备