[发明专利]一种靶向线粒体近红外发射的粘度荧光探针及其合成方法

说明书

本发明提供了一种靶向线粒体的近红外发射的粘度荧光探针，其结构式为：。上述荧光探针可用于检测溶液和细胞线粒体的粘度。本发明所述的近红外发射荧光探针对粘度响应具有专一性，可用于荧光检测溶液与细胞线粒体中的粘度变化，抗多种离子、氨基酸、活性氧的干扰，具有较好的特异性；其合成方法步骤少、收率高。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针领域，涉及一种对粘度响应能够靶向线粒体的近红外发射荧光探针及其合成方法和应用。

背景技术

粘度是反应溶液粘稠度的一种指标，主要取决于物质在溶液中的扩散速度。在生物体系中，粘度极大的影响细胞内信号运输、大分子之间的相互作用以及活性代谢物的扩散。因此，细胞内粘度的变化与生理功能和疾病的产生密切相关。文献报道，正常细胞质中的粘度约1-2 cP，而病变的细胞中粘度显著升高，可以达到140 cP，甚至更高。线粒体是能量产生的主要舱室，粘度的增加可以通过降低线粒体膜的流动性，产生更多的活性氧物质，导致机体处于病理状态，比如，阿尔兹海默症和帕金森病。因此，测量或者检测细胞内粘度变化具有重要的意义，发展一种有效的方法将有助于了解细胞内反应动力学的机制，为进一步设计疾病的诊断和治疗策略提供有效工具。

目前，对粘度检测方法有毛细管粘度计、落球粘度计、旋转粘度计。但是，这些检测方法操作繁琐，工作效率低，检测误差较大，而且无法实现对生物样品的无损伤检测，这些因素也就限制了它们在生物样品中的应用。荧光探针结合成像技术可以有效地避免上述缺陷，而且能够实时对细胞中粘度进行检测，具有较高的时间和空间分辨率。针对粘度的分子荧光探针已有文献报道，但这些常见的荧光探针对粘度响应较差，而且激发与发射波长较短，也就限制了他们对活体粘度的检测。

发明内容

针对现有粘度探针对粘度响应差、激发与发射波长较短的问题，本发明提供一种靶向线粒体的近红外发射的粘度荧光探针（TPE-Vis），并对该探针进行生物成像。利用本发明的探针对细胞中的粘度进行评估。该探针选择性好、灵敏度高。

本发明的另一目的是提供一种上述荧光探针的合成方法，原料易得、合成步骤简单、收率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种靶向线粒体的粘度荧光探针，简称为TPE-Vis，其结构式如式（I）所示：

式（I）。

一种上述粘度荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

（1）化合物1的制备：在密闭无氧环境下，将三苯溴乙烯，4-甲酰基苯基硼酸溶于四氢呋喃和去离子水中，在Pd(PPh₃)₄，碳酸钾和四丁基溴化铵催化下，加热反应，然后经分离、纯化得化合物1：

；

（2）化合物TPE-Vis的制备：步骤（1）所得化合物1与2,3,3-三甲基-3H-吲哚盐在氮气保护下于乙醇和氢氧化钠中加热回流反应，经分离、纯化得探针TPE-Vis：

。

步骤（1）中，所述三苯溴乙烯与4-甲酰基苯基硼酸的摩尔比为5：6。

步骤（1）中，所述反应温度为80℃，反应时间为10 h。

步骤（1）中所述分离、纯化步骤为：将反应液减压蒸馏，加入二氯甲烷：饱和食盐水（2：1）的混合液，萃取后，用无水硫酸钠干燥，以乙酸乙酯：石油醚（1:10，V/V）为淋洗液进行柱层析纯化。

步骤（2）中，所述化合物1与2,3,3-三甲基-3H-吲哚盐的摩尔比为1：1。

步骤（2）中，所述反应温度为85 ℃，反应时间为6h。