[发明专利]基于吡罗红的线粒体和核仁RNA近红外荧光探针、制备及应用

说明书

本发明提供了一种基于吡罗红的线粒体和核仁RNA近红外荧光探针、制备及应用，结构式如下：，探针由于苯乙烯基团的引入，导致共轭结构增大，可以有效地避免生物自发荧光的干扰。基于探针在低粘度体系中不具有荧光，在高粘度体系中具有红色荧光的现象，探针在和RNA相互结合后，苯乙烯键的旋转受到抑制，发出荧光，实现了对RNA的检测。

技术领域

本发明涉及荧光探针领域，具体涉及一种基于吡罗红的线粒体和核仁RNA近红外荧光探针、制备及应用。

背景技术

核糖核酸（RNA）作为遗传信息的载体，在蛋白质合成、传递遗传信息、基因调控中起着重要的作用。RNA的种类包括：核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）和信使RNA（mRNA），其中核糖体RNA主要存在于核仁中，且含量最高，约占82%。核仁作为真核细胞细胞核中的一部分，是核糖体RNA生产、加工和组装的场所。核仁的大小及数量在生理和病理情况下会发生变化，可作为癌症等疾病的重要指标。线粒体中也含有丰富的RNA，在蛋白质表达，调控RNA稳定性、修饰和讲解中行使重要的功能。目前商业化的RNA染料只有“SYTO RNA-Select”一种，发绿色荧光，且该染料存在着成本较高、只能染色固定的细胞（不能染色活细胞），不能染色线粒体RNA等问题。具有近红外发射的荧光探针可避免生物自发荧光等干扰，在组织成像中展现出独特的优势。因此开发一种合成简单、对线粒体和核仁中RNA实时成像的近红外探针具有重要意义。

发明内容

本发明提出了一种基于吡罗红的RNA荧光探针、制备及应用，探针由于苯乙烯基团的引入，导致共轭结构增大，可以有效地避免生物自发荧光的干扰。

实现本发明的技术方案是：

一种基于吡罗红的RNA荧光探针，结构式如下：。

所述的RNA荧光探针的制备方法，步骤如下：

（1）在0 °C、氮气环境中，将氧杂蒽酮溶于无水四氢呋喃中，向上述反应液中缓慢加入甲基溴化镁的THF溶液，室温下搅拌过夜，反应结束后用水猝灭、DCM萃取、减压去除溶剂，得到的产物重新溶解在乙腈和高氯酸的水溶液中，搅拌10分钟后再次用DCM萃取，有机相用无水Na₂SO₄干燥，过滤蒸发得到粗产品，柱色谱纯化得到中间体；

其中，氧杂蒽酮的结构式如下：；

中间体的结构式如下： ；

（2）将中间体与对甲基苯甲醛在乙醇回流体系中搅拌反应，TLC检测反应完全后，等反应体系冷却至室温后，减压旋蒸，除去反应体系中的溶剂，最后用硅胶柱层析色谱分离得到探针。

制备的RNA荧光探针在识别核仁和线粒体RNA中的应用。

所述荧光探针与RNA作用后在650 nm处产生较强荧光。

所述荧光探针在区分癌细胞/组织和正常细胞/组织试剂中的应用。

合成路线如下：

本发明的有益效果是：本发明制备得到的荧光探针，由于苯乙烯基的引入，探针的共轭结构变大，能够有效地避免生物自发荧光的干扰。实验表明探针在低粘度体系中由于苯乙烯基的旋转而具有较弱的荧光，在高粘度体系中苯乙烯基的旋转受抑制，显示出较强的荧光。基于上述性质，探针在和RNA相互作用后，苯乙烯基的旋转受到抑制，在650 nm处产生较强的荧光。根据正常细胞和癌细胞的线粒体和核仁RNA的含量存在差异的性质，探针能够区分癌细胞和正常细胞，正常器官和肿瘤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。