[发明专利]一种靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针的制备及应用

说明书

本发明公开了一种靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子(OONO^‑)荧光探针的制备及应用。三苯基膦阳离子的引入使该探针可以精确定位至线粒体，被过氧亚硝酸根阴离子激活后在活细胞中具有优异的成像效果。本发明还提供了一种可功能化激活式荧光探针的通用制备策略，可以通过click反应引入不同的功能基团，使目标探针具有各种可预期的优良性能；在酚羟基上醚化不同的生物响应性基团，使其可以特异性识别不同的生物信号分子，释放荧光并成像，这种激活式的策略可以显著降低背景干扰，从而提高检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针的制备及应用，属于荧光探针技术领域。

背景技术

ONOO^-是一氧化氮与超氧阴离子自由基快速反应的产物，主要在线粒体内产生。由于OONO^-具有很强的氧化性和亲核性，可以与蛋白质、脂质体和核酸等生物分子发生反应，心血管疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病等疾病的发病机理都与其密切相关。因此，检测细胞内的OONO^-对这些疾病的早期诊断具有重要意义。荧光探针以其无创监测、操作方便、灵敏度高、时空分辨率高等优点，被认为是荧光成像技术的有力工具。吡喃腈(DCM)类荧光探针具有高荧光量子产率、长波长荧光发射以及斯托克斯位移大等优点，但传统的DCM类荧光探针不具有靶向特性，并且受到其低水溶性的限制，导致该类探针在实际生物应用中存在一定的困难，高灵敏度的成像仍然是一个挑战。因此，基于DCM荧光团设计一个靶向线粒体、在水环境中分散性好且可以灵敏检测OONO^-的荧光探针具有重大意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针的制备及应用，合成路线见附图1。

本发明提供的一种靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针，具有如^mito-PNFlu-6.2所示结构。

作为优选，化合物1和Flu-6.2所示结构的化合物的摩尔比为1：1.2，四氢呋喃和水的体积比为4：1，反应温度为室温，反应时间为12h。

作为优选，化合物^mitoFlu-6.2和PN-trigger所示结构的化合物的摩尔比为1：3，反应溶剂为丙酮，反应温度为65°C。

本发明提供了一种样品配制方法，即先将含有Flu-6.2所示结构的化合物的二甲基亚砜(DMSO)溶液和含有F127的DMSO溶液混合均匀，再快速稀释到缓冲液中。

^mito-PNFlu-6.2所示结构的化合物荧光关闭，和线粒体内过表达的OONO^-作用后，生成具有强烈荧光的^mitoFlu-6.2所示结构的化合物，实现线粒体靶向荧光探针的可激活性。

在PBS/ DMF体积比为7：3的混合溶液中，^mito-PNFlu-6.2所示结构的化合物可迅速对4eq的OONO^-完全响应，溶液的pH为7.4，含有F127 (0.3%)。

本发明还提供了一种可功能化特异性激活式荧光探针的通用制备策略，可以通过click反应将不同的功能基团引入Flu-6.2所示结构的化合物，使其具有各种可预期的优良性能；在酚羟基上醚化不同的生物响应性基团，使其可以特异性识别不同的生物信号分子，实现荧光从“关闭”到“开启”的转变，显著提高检测灵敏度三苯基膦阳离子的引入使该探针可以精确定位至线粒体。

附图说明

图1靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针的合成路线。

图2以罗丹明B为标准品，Flu-6.2荧光量子产率的测定。

图3靶向线粒体的过氧亚硝酸根阴离子荧光探针在OONO^-刺激下的转化情况。