[发明专利]一种pH近红外荧光探针的制备和应用

说明书

本发明涉及了一种pH近红外荧光探针的制备和应用，该荧光探针的结构式为：本发明提供了以1,1,2‑三甲基‑1H‑苯并[e]吲哚、环己酮、碘乙烷等为原料合成该荧光探针的制备方法；该荧光探针是一种pH近红外荧光探针；首先，该荧光探针在酸性环境下表现出很高的灵敏度；其次，该荧光探针对pH表现出较高的选择性，不受其他无机离子的干扰；并且，该荧光探针对pH反应非常迅速；此外，该荧光探针应用于区别正常细胞与癌细胞。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及基于花菁染料的pH近红外荧光探针的制备和应用。

背景技术

细胞内pH在许多细胞事件中起关键作用，包括细胞生长和凋亡，离子运输和体内稳态，钙调节，内吞作用和细胞粘附等等(Tang B,Yu F,Li P,et al.Journal of theAmerican Chemical Society,2009,131:3016-3023)。在正常的生理条件下，细胞外氢离子浓度保持在非常狭窄的范围内，微小的变化都将引起许多疾病(Lagadic-Gossmann D,Rissel M,Galisteo M,et al.British journal of pharmacology,1999,128:1673-1682.)。先前的证据表明，肿瘤的内部环境已被酸化(Schornack P A,Gillies RJ.Neoplasia,2003,5:135-145)。随着葡萄糖代谢的增加，癌症中H⁺的产生和排泄通常也会增加。与正常组织(pH 7.2-7.4)相比，在生理条件下，恶性肿瘤的细胞pH(pH 6.5-6.9)较低(Stubbs M,McSheehy P M J,Griffiths J R,et al.Molecular medicine today,2000,6:15-19；Van Sluis R,Bhujwalla Z M,Raghunand N,et al.Magnetic Resonance inMedicine:An Official Journal of the International Society for MagneticResonance in Medicine,1999,41:743-750)。因此，我们可以将pH看作有效的癌症生物标志物，将它视为早期发现癌症的突破口，这就迫切需要设计有效的方法去精确检测它。

荧光检测方法以其灵敏度高，操作简单，并且可以应用于生物成像等优点，受到了广泛的关注。近年来，有许多荧光探针被设计开发用来检测pH，比如：基于香豆素的探针(Dong B,Song X,Wang C,et al.Analytical chemistry,2016,88:4085-4091)，基于半花菁的探针(Wu L,Wang Y,James T D,et al.Chemical communications,2018,54:5518-5521；)和基于芘的探针(Cao L,Zhao Z,Zhang T,et al.Chemical Communications,2015,51:17324-17327)。但是，这些探针具有较短的激发和发射波长(550nm)，导致过度的自发荧光和较浅的穿透深度，从而降低了探针的灵敏度，并阻碍了它们在生物系统中的应用。相比之下，近红外(NIR)荧光探针光损伤小，可以深入地渗透到组织中，从而最大程度地减少了背景荧光的干扰，对生物成像更有利。因此，设计并合成具有长波长发射的近红外荧光探针是非常有意义的。