[发明专利]溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针及制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针及制备方法和应用。该探针通过罗丹明B酰肼与4‑吗啉基苯甲醛发生缩合反应，得到一种具有良好的化学、光学稳定的荧光探针，在多种金属离子存在的条件下，该探针化合物对铝离子具有特异性的荧光响应，当铝离子浓度在40‑100μM范围内，该探针的荧光强度与铝离子浓度呈良好的线性关系，检测限为4.79╳10^‑7 M。与商业化溶酶体选择性染料相比较，该探针具有溶酶体靶向能力，能成功实现对细胞溶酶体内铝离子的可视化成像。

技术领域

本发明属于探针技术领域，涉及一种具有溶酶体靶向性的铝离子荧光探针RM及其制备方法和该探针的应用。

背景技术

金属铝元素在地球上储量位居第三位（约占地球重量的8.3%），这个与我们的生活息息相关的金属元素，被广泛地应用在食品添加剂、临床药物、厨具、家俱、水处理等方面。由于它是两性金属元素，铝离子很容易被释放到环境中。现代生活中，由于过度使用或使用不当铝制品，使环境遭受污染，人类健康受到威胁。尤其是环境中铝离子的大量富集，通过食物链，最终形成在人体内的积累。这种结果容易引发多种疾病。例如，肠道中铝离子的过量存在影响钙离子的吸收从而导致软骨病，血液中过多的铝离子影响铁离子的吸收而引起贫血症，帕金森氏综合征、阿尔兹海默症也可能是由于中枢神经系统中铝离子的过多积累导致神经退行性疾病。因此建立准确、快速地检测Al³⁺的方法在生物学、医学等方面有重要意义。

溶酶体是一个能为细胞代谢提供酸性微环境（pH ~ 5.0）并且内含大量水解酶的单层膜结构的亚细胞器。它们负责调控多种外源性物质的分解、消化，当细胞衰老时，通过自噬消化整个细胞。溶酶体内Al³⁺的浓度异常直接影响细胞的代谢过程，这样就需要能找到能够靶向到溶酶体的荧光探针来监测Al³⁺浓度变化。目前文献报道的具有溶酶体靶向性的Al³⁺的荧光探针非常少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针及制备方法和应用，所述荧光探针具有良好的灵敏度、较强的抗干扰能力，而且还能靶向细胞器溶酶体，并且识别溶酶体中的Al³⁺。

为解决以上技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针，其具有如下结构：

。

上述化合物是以罗丹明B酰肼为母体的罗丹明B酰肼类希夫碱荧光探针化合物，能够靶向性的聚集在溶酶体中，并且特异性地作用于Al³⁺离子。

根据本发明的另一方面，提供以上所述的溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针的制备方法，包括：

步骤一，制备罗丹明B酰肼。

将罗丹明B与水合肼在无水甲醇中混合搅拌，将混合物加热至回流状态，在50-70℃保持2-4小时，降温至20-30℃后, 减压旋蒸除去甲醇溶剂，残留物溶于盐酸中，用NaOH溶液调节pH至9-10，得到中间物质罗丹明B酰肼；

步骤二，罗丹明B酰肼与4-吗啉基苯甲醛发生缩合反应制备罗丹明B酰肼类铝离子荧光探针。

将步骤一获得的罗丹明B酰肼、4-吗啉基苯甲醛、和无水乙醇混合后搅拌加热，在70-90℃条件下保持体系回流状态搅拌8-12小时，然后冷却至室温，得到所述的罗丹明B酰肼类铝离子荧光探针。

其技术合成路线如下化学式所示：

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进一步地，步骤一中，罗丹明B与水合肼的摩尔比为1：16.5。

进一步地，步骤二中，罗丹明B酰肼与4-吗啉基苯甲醛为等摩尔比。

根据本发明的另一方面，提供以上所述的溶酶体靶向性罗丹明B酰肼类荧光探针用于检测铝离子浓度的应用。