[发明专利]一种溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及荧光探针技术领域，具体公开了一种溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针，所述荧光探针的分子结构式为：本发明的溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针拥有良好的光稳定性和选择性，且具有较大的斯托克斯位移和近红外的荧光发射，具有较好的抗干扰能力和抗背景光能力，信噪比和清晰度高。细胞成像实验证明了本发明的荧光探针能够有效定位于细胞溶酶体中，会随着pH变大荧光强度逐渐减弱，可用于监测细胞溶酶体内pH值的变化，具有十分重要的应用价值。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，特别涉及一种溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

溶酶体pH值是维持溶酶体正常消化功能的重要参数，不同原因导致的溶酶体pH值改变可能会影响溶酶体蛋白酶的多种生理过程，进而影响细胞正常功能。有研究表明，溶酶体的功能障碍与癌症、神经退行性疾病、心血管疾病等疾病的发病密切相关。此外，溶酶体的代谢过程中还会产生大量的生物硫醇、活性氧、活性硫等物质，它们的水平变化也会引起溶酶体的功能障碍引发疾病。目前用于检测pH方法有微电极、核磁、及荧光法等，荧光法由于其非入侵的性质、高的灵敏度和专一性，以及广泛可用的荧光染料在测定pH时比其他方法具有更广泛的应用前景。荧光法的关键技术为荧光pH探针，因此，要想准确监测活细胞内溶酶体的pH值变化对于细胞功能变化过程，需要能够准确定位溶酶体及对pH响应好的荧光探针。

目前已报道的用于pH响应的罗丹明类荧光探针已经有很多，但多数罗丹明探针还存在斯托克斯位移小，荧光发射波长短，细胞器定位能力差等缺点，从而导致探针的组织细胞穿透力不强、成像效果差，在生物成像应用方面有所受限。因此，基于此合成一种新型的大斯托克斯位移靶向溶酶体的pH响应型近红外探针具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针及其制备方法，该红外荧光探针能够有效定位于细胞溶酶体，可用于监测细胞溶酶体内pH变化，具有较好的抗干扰能力和抗背景光能力，信噪比和清晰度高。

为实现上述目的，本发明提供了一种溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针，所述荧光探针的分子结构式为：

优选的，上述的溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针的制备方法中，包括以下步骤：

(1)将2-(8-羟基久洛利定)-9-羰基苯甲酸和原料A溶于甲烷磺酸中，升温至80～90℃，反应5～9h，萃取、洗涤有机相，减压蒸馏得到粗产物；将粗产物进行梯度洗脱，得到近红外罗丹明染料JG-4；

(2)将步骤(1)得到的近红外罗丹明染料和3-氨基吗啉溶于无水二氯甲烷，再加入2-(7-氮杂-1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)和1滴无水三乙胺作为催化剂，在室温下搅拌反应4～5h；分离，得到所述荧光探针；

所述原料A的分子结构式为：

所述近红外罗丹明染料的分子结构式为：

优选的，上述的溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针的制备方法中，所述步骤(2)中，近红外罗丹明染料和3-氨基吗啉的物质的量比1:1～1.2。

优选的，上述的溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针的制备方法中，所述步骤(2)中，近红外罗丹明染料、2-(7-氮杂-1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)物质的量比为1～1.2。

优选的，上述的溶酶体靶向pH响应型近红外荧光探针的制备方法中，所述步骤(1)中，2-(8-羟基久洛利定)-9-羰基苯甲酸和原料A的摩尔比为1～1.2:1～1.2，原料A与甲烷磺酸的摩尔体积比为1mmol:20～22mL。