[发明专利]一种双光子荧光分子探针及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种检测超氧化物阴离子(O₂^·‑)和氢离子(H⁺)的双光子荧光分子探针，还提供了一种上述双光子荧光分子探针的制备方法及上述的双光子荧光分子探针在体内外检测超氧化物阴离子(O₂^·‑)和氢离子(H⁺)成像的应用。本发明提供的双光子荧光分子探针结构新颖，制备工艺简单，高选择性，灵敏度，降低背景干扰、光学稳定性好、细胞膜渗透性好，能够作为检测生物成像的双光子荧光探针。

技术领域

本发明属于生化检测领域，特别涉及一种新的双光子荧光分子探针，还涉及该分子 探针的制备方法及其用于体内外超氧化物阴离子和氢离子浓度变化检测中的应用。

背景技术

活性氧(ROS)是细胞生命活动中重要的活性中间体，在许多细胞代谢毒理学机制中 发挥病原体的作用。研究表明，ROS过多可能与多种疾病的形成有关，包括糖尿病、炎症、癌症、免疫缺陷和神经退行性疾病[Halliwell,B.,and Gutteridge,J.Oxygentoxicity, oxygen radicals,transition metals and disease.Biochemical Journal,1984,219,1-14.]。因为 其他ROS超氧化物阴离子(O₂^·-)的前身是疾病过程中生成的[Dickinson,B.C.,and Chang, C.J.Chemistry and biology of reactive oxygenspecies in signaling or stress responses.Nat. Chem.Biol.2011,7,504-511.]，有必要检测O₂^·-通量和疾病之间的关系，阐明疾病发生 的机制。因此，细胞生命活动中ROS的研究受到了广泛的关注，尤其是在现代荧光成像 的帮助下，由于其高灵敏度，满足空间和时间分辨率的要求[Li,R.,Mao,Z.,Rong,L.,Wu, N.,Lei,Q.,Zhou,J.,Zhuang,L.,Zhang,X.,and Liu,Z.A two-photon fluorescent probe for exogenous and endogenoussuperoxide anion imaging in vitro and in vivo.Biosensors and Bioelectronics,2017,87,73–80.Dodani,S.C.,Leary,S.C.,Cobine,P.A.,Winge,D.R.,and Chang,C.J.Atargetable fluorescent sensor reveals that copper-deficient SCO1 and SCO2patient cells prioritize mitochondrial copper homeostasis.J.Am.Chem.Soc.2011,133, 8606-8616.]。细胞代谢环境是否正常，O₂^·-首先在细胞产生，然后迅速转化为过氧化氢 (H₂O₂)。结果，他们导致其他细胞中活性氧的形成，这意味着O₂^·-的总浓度的细胞可能反映了其他ROS的浓度水平[Turrens,J.F.Mitochondrial formation of reactiveoxygen species.J.Physiol.2003,552,335-344.]。