[发明专利]一种pH荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种pH荧光探针及其制备方法和应用。所述pH荧光探针的结构如式(I)所示，其制备方法为：化合物(II)和化合物(III)在碳酸铯的作用下，生成化合物(IV)；最后，化合物(IV)在碱性条件下，将叠氮还原为氨基，最终生成化合物(I)。本发明提供了所述的pH荧光探针在检测细胞内溶酶体的pH值中的应用，pH值范围在4.5‑5.5之间。本发明的有益效果在于提供了一种能检测细胞内溶酶体的pH值的荧光探针，为研究细胞中pH的生理作用提供一种有效的研究工具。

技术领域

本发明涉及一种pH荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

1、体内pH的平衡对于人体执行多种关键功能如酶催化，细胞内吞作用和肌肉收缩至关重要。对于各种细胞，亚细胞器和细胞间基质以及体液内的pH，分布范围从碱性到高酸性不等。体内pH平衡的破坏与许多健康问题有关，包括癌症、消化性溃疡、阿尔茨海默氏病、溶酶体贮积症和代谢性疾病。因此，精确测量体内的pH值，尤其是细胞内pH值，对于理解各种pH依赖性生理和病理过程都具有重要意义。

2、溶酶体在细胞各种生命活动，如物质代谢、细胞膜循环、细胞凋亡中发挥着重要作用。将溶酶体可视化，并对其活性物种、特定微环境及关键生理过程进行检测，不仅有助于理解溶酶体参与生命活动的分子机制，而且对疾病的治疗具有重要的指导意义。有研究表明，溶酶体是参与pH代谢的重要细胞器，pH可以导致老年斑、Tau蛋白异常磷酸化以及认知异常。

3、荧光探针由于其高灵敏度、实时检测等优点而受到关注。本发明目的在于开发一个新型pH荧光探针，用于检测细胞内pH的变化。

发明内容

本发明目的是提供一种pH荧光探针。

本发明第二个目是提供一种所述pH荧光探针的制备方法。

本发明第三个目是提供所述pH荧光探针在检测细胞内pH值中的应用。

本发明为实现上述目的采用以下技术方案：

一种pH荧光探针，其结构如式(I)所示：

一种所述pH荧光探针的制备方法，所述制备方法为：

化合物(II)和化合物(III)在碳酸铯的作用下，生成化合物(IV)；最后，化合物(IV)在碱性条件下，将叠氮还原为氨基，最终生成化合物(I)；反应路线如下：

进一步，所述制备方法具体按照如下步骤进行：

(1)将化合物(III)、Cs₂CO₃按物质的量比1:1～1.5(优选为1:1)，混合在无水DMF中，滴加化合物(II)，并将所得混合物在N₂保护下于40℃～50℃搅拌过夜，然后减压除去溶剂，所得残余物经二氧化硅柱层析法(优选使用体积比1:10的乙酸乙酯/石油醚洗脱)纯化，得到化合物(IV)；

(2)将二氯化锡、三乙胺、苯硫酚按物质的量比1:2～3.5:2～3.5(优选为1:3:3)加入到乙腈溶剂中，在30℃～40℃下搅拌15min～30min，然后加入化合物(IV)，其中化合物(IV)与二氯化锡二水合物的物质的量比为0.5～1：1(优选0.7：1)，并在30℃～40℃下继续搅拌12h～14h；将反应物减压浓缩，通过二氧化硅柱层析(优选以体积比1：3的乙酸乙酯/石油醚作为洗脱试剂)进行纯化，得到化合物(I)。