[发明专利]一种检测细胞内pH值的聚合物纳米荧光探针及其制备方法以及应用

说明书

本发明属于分析化学技术领域，尤其涉及一种检测细胞内pH值的聚合物纳米荧光探针及其制备方法以及应用，纳米荧光探针是以化合物1 6‑(4‑十二烷基哌嗪)‑2‑(2‑吗啉代乙基)‑1H‑苯并[de]‑异喹啉‑1,3(2H)‑二酮为发光化合物负载于两亲性嵌段高分子纳米材料聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸叔丁酯（PS‑b‑PtBA）内制得，具有较好的水溶性和N,N‑二甲基亚砜溶解性。并且该复合纳米荧光探针具有较好的光稳定性、抗干扰性在较大范围内荧光强度与pH值呈线性关系，可应用于溶液和活细胞内的pH检测。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，尤其涉及一种一种检测细胞内pH值的聚合物纳米荧光探针及其制备方法以及应用。

背景技术

细胞内pH值在细胞行为中起着重要作用，如细胞的增殖和凋亡、离子转运、酶活性、蛋白质降解和内吞作用等等；在一个哺乳动物细胞中，线粒体的pH值约为8，细胞质和细胞核内的pH值在7.2-7.4之间，而在酸性细胞器如胞内体和溶酶体的pH值沿内吞路径可以从6.3到4.7变化。鉴于许多酸性细胞器pH值异常与一些常见疾病相关，开发高效的传感和监测活体细胞内pH变化的探针非常重要，这有助于我们在细胞层面上更好地了解其生理及病理过程。

近年来，荧光化学传感器以其易于操作、灵敏度高、特异性强等优点成为人们关注的热点，内标的pH纳米传感器已成为pH传感和成像的有力工具，尤其是基于1,8-萘酰亚胺的荧光分子探针的研究越来越引起人们的重视，作为荧光染料1,8-萘酰亚胺由于分子内旋转存在扭曲的分子内电荷转移或推拉电子效应，通过外界环境对其电荷转移和电子云分别进行影响可以得到金属阳离子、阴离子、质子和其他生物分子的荧光探针材料，与此同时基于聚合物组装体、量子点、二氧化硅纳米颗粒、金纳米颗粒和碳点为基体的荧光pH传感器也迅速发展，但这些有机分子作为荧光探针进行离子或分子识别时在水相中溶解度不好，极大地限制了其在生物环境中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测细胞内pH值的聚合物纳米荧光探针及其制备方法以及应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种检测细胞内pH值的聚合物纳米荧光探针，纳米荧光探针是以化合物1 6-(4-十二烷基哌嗪)-2-(2-吗啉代乙基)-1H-苯并[de]-异喹啉-1,3(2H)-二酮为发光化合物负载于两亲性嵌段高分子纳米材料聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(PS-b-PtBA)内制得，所述化合物1的结构式如下：

进一步的，所述两亲性嵌段高分子纳米材料为聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯PS-b-PtBA，两亲性嵌段高分子纳米材料的链段n在30-40之间，m在20-35之间，其结构式如下：

进一步的，所述化合物1的合成包括以下步骤：

1)化合物3 6-溴-2-(2-吗啉基乙基)-1H-苯并[de]-异喹啉-1,3(2H)-二酮的合成称取0.554g 4-溴-1,8-萘酐于三口反应瓶中，加入10mL乙醇反应，同时超声溶解并搅拌，此时反应液的颜色为深黄色，再向反应混合液中加入525μL的4-乙氨基-2-吗啉，升温至78℃，直至反应液的颜色由深黄色逐渐变为浅黄色，反应液中有固体析出，回流1.5h后，停止反应；反应液降至室温，将反应液进行减压抽滤，得浅黄色固体化合物3，将得到的浅黄色固体化合物3进行干燥后得到0.663g的化合物3，其产率为85％；