[发明专利]一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP

说明书

本发明公开一种线粒体‑溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP，属于线粒体膜电位荧光探针技术领域。本发明一种线粒体‑溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP具有近红外聚集诱导荧光发射特性，利用其正电荷结构与线粒体负性膜电位的静电作用相结合，使探针靶向聚集于线粒体中；随着膜电位的降低，探针从线粒体中释放并迁移至溶酶体，通过探针与市售溶酶体特异性染料进行共定位荧光成像，利用二者的共定位系数随着膜电位的降低而升高的特性，从而实现对正常活细胞中线粒体膜电位的实时追踪，以及对死活细胞进行可视化区分应用。

技术领域

本发明属于线粒体膜电位荧光探针技术领域，具体涉及一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP。

背景技术

线粒体三羧酸循环过程中，会将线粒体内部的质子主动运输到线粒体外，从而形成内负外正的线粒体膜电位(-160mV～-180mV)，是反映线粒体代谢功能和细胞活性的一种重要参数。线粒体膜电位异常会导致线粒体功能失调，常常与一些癌症，肥胖症以及帕金森症密切相关。此外，大量研究表明线粒体膜电位的降低被认为是细胞凋亡级联反应过程中最早发生的事件之一，甚至发生在细胞核凋亡特征(染色体浓缩、DNA断裂)出现之前，一旦线粒体膜电位崩溃，则细胞凋亡不可逆转。因此，开发高灵敏的实时监测线粒体膜电位的技术在细胞生物学和生物医学领域均具有重要的应用价值。

众所周知，荧光分子探针结合激光共聚焦显微镜成像技术，具有非破坏性、高灵敏性、操作简便、可动态观测等特性，已成为实时原位监测线粒体膜电位的重要工具。虽然许多膜电位敏感型荧光探针已经被报道，一些已经商品化。然而，该类探针大多数是基于聚集导致淬灭发光机理，即低浓度发光，高浓度或聚集状态时会发生荧光淬灭，严重影响其作为发光材料的实际应用，例如，低浓度易于遭受光漂白；而高浓度会导致聚集荧光淬灭等。相反，具有聚集诱导发光特性的分子由于溶解时不发光，聚集时高度发光的性能，具有良好的光稳定性、大的stokes位移、高信噪比、免洗成像以及长时间标记能力，已作为理想的生物荧光探针用于细胞及活体成像与跟踪。目前，文献也报道了数量有限的聚集诱导型线粒体膜电位探针，该类探针首先靶向聚集于具有正常膜电位的线粒体中并发射强荧光，随着膜电位的降低，荧光或者逐渐猝灭，或者迁移至细胞核。其中猝灭型探针因背景信号过高，检测灵敏度受限；线粒体-细胞核迁移型探针通过计算细胞核与整个细胞荧光强度的比值对膜电位进行评估，该数值无法直接通过激光共聚焦显微镜的成像软件自动获得，无疑给实际操作和检测带来极大不便。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP，结构式为：

进一步，所述线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP的制备方法如下：合成分三步，首先4-溴苯基乙腈和4-二乙氨基-2-甲氧基-苯甲醛加热回流得到化合物2；然后化合物2和4-吡啶基硼酸反应得到化合物3；化合物3再与碘甲烷通过取代和置换反应得到最终产物CSP。

其合成路线为：

一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP的应用，作为检测试剂在定性检测正常活细胞线粒体膜电位变化时的应用。

进一步，所述的正常活细胞为具有正常膜电位的活细胞为HeLa细胞。

一种线粒体-溶酶体迁移型膜电位荧光探针CSP的应用，作为检测试剂在同时检测或可视化区分死活细胞时的应用。

进一步，所述的活细胞为具有正常膜电位的活细胞；所述死细胞为膜电位消失的死细胞。

再进一步，所述死细胞和活细胞均为HeLa、A549和RAW细胞。

与现有技术相比本发明具有以下优点：