[发明专利]一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针

说明书

本发明涉及具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针和该荧光粘度探针用于溶液中的粘度检测、葡萄糖浓度测定、聚合过程中监测粘度(自由体积)变化、细胞或线粒体中的粘度测量的应用及应用方法。这类探针可由一个或多个聚集诱导发光荧光团组成。与商业DCVJ相比，这些聚集诱导发光荧光粘度探针具更高的粘度的灵敏度，同时它们是双光子可激发的，具有特异性线粒体靶向特性，可在生物研究中有应用。此外，这些探针还可用于指示线粒体细胞膜电位，定量测量低浓度的蛋白质，细菌成像和机械力致荧光变色材料等应用。

技术领域

本发明涉及一系列具有聚集诱导发光特征的新型高灵敏荧光粘度探针的合成以及它们的实际应用。

背景技术

粘度是一个重要的物理参数。在聚合物科学中，它与聚合反应、聚合物分子量、聚合物的立构规整性、聚合物交联、聚合物链的自由性、微相分离、热转变、降解和凝胶形成相关的聚合物的自由体积变化是一致的。在生物系统中，粘度也起着重要的作用。例如，细胞膜中的粘度变化与细胞中交替的蛋白质水平和其他生理过程相关，并且与动脉粥样硬化、细胞恶性肿瘤、高胆固醇血症和糖尿病等疾病有关。

在传统技术中，粘度测量设备包括毛细管粘度计、落球粘度计和旋转粘度计。这些设备主要涉及机械过程，过程复杂且耗时。此外，由于尺寸较大，它们不适于细胞内粘度测定。与传统的机械仪器相比，基于荧光的检测方法因其具有灵敏度卓越、响应速度快、操作方便、可原位检测、空间和时间分辨率高、样品体积小等优点而引起了极大的关注。迄今为止，荧光分子转子已经应用于细胞内粘度的成像，如细胞膜、细胞质和细胞骨架。这些荧光分子转子的荧光量子产率和/或寿命对粘度非常敏感。一些其他常见的荧光分子转子有ANS、Bis-ANS、尼罗红、CCVJ和DCVJ。然而，它们仍然存在改善灵敏度的空间。具有聚集诱发发光(AIE)性质的分子在溶解时，它们的荧光非常弱，但是一旦聚集或限制在刚性环境中，这些分子就会发出强烈的荧光。机理研究表明，分子内运动的限制(RIM)在AIE现象的产生的过程中起着重要作用。与传统分子转子相比，AIE荧光分子转子含有更多的可旋转部分，这可使它们对微环境中的粘度变化更敏感。

发明内容

本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：

其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；X为与所述聚集诱导发光荧光团键合的发色团；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子是任何阴离子。

本发明提供一种具有聚集诱导发光特性的荧光粘度探针，包含一个或多个聚集诱导发光荧光团，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构选自以下结构之一：

其中，每个R基团独立地从氢原子、烷基、不饱和烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基中选取；当分子结构带正电荷时，其抗衡离子X^-是任何阴离子。

在一个实施例中，所述聚集诱导发光荧光团的骨架结构包含以下具体分子结构之一：

在一个实施例中，所述荧光粘度探针具有聚集诱导发光的特性。

在一个实施例中，所述荧光粘度探针的荧光强度随环境粘度的增加而逐渐增强。

在一个实施例中，所述荧光粘度探针的寿命随环境粘度的增加而逐渐延长。

在一个实施例中，所述荧光粘度探针的粘度灵敏度x在0.4-0.8之间。

在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于基于荧光强度的溶液粘度检测。

在一个实施例中，所述荧光粘度探针可用于定量测量可引起溶液粘度发生变化的物质。