[发明专利]一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。本发明的技术方案要点为：一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针，其结构式为：本发明还具体公开了该溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针的制备方法及其在水环境或生物细胞体系检测中的应用。本发明的荧光探针具有近红外发射、灵敏度高、选择性好及响应迅速等特点。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

活性氧(ROS)与各种生理和病理进程有关，如病原体反应进程、机体衰老进程以及抵抗炎症进程。次氯酸(HClO)是活性氧中一种高效的氧化剂，通常在细胞吞噬和炎症反应过程中产生，在先天免疫系统中起着重要作用。次氯酸主要分布在吞噬细胞的酸性溶酶体中，通常由在吞噬酶体中的髓过氧化物酶(MPO)催化的氯离子过氧化产生。有证据表明，生命体内错位或过量的HClO浓度表达与多种疾病有关，如神经变性、关节炎和动脉粥样硬化。例如，HClO在溶酶体中的异常积累可诱发慢性疾病，这是因为过量的次氯酸会诱导溶酶体的破裂而导致细胞死亡。此外，近来溶酶体被认为是选择性杀伤癌细胞的有力靶点，可以作为一种新型的抗癌途径(溶酶体靶向抗癌，LCD)。在诱导LCD的各种方法中，活性氧(ROS)是最常见的。然而，关于包括HClO在内的ROS诱导的癌细胞LCD的细节仍知之甚少。因此，实时监测及影像癌细胞溶酶体中HClO对于阐明LCD相关的抗癌机制和评价新的抗癌药物具有重要意义。总之，开发合适的化学工具来直接实时监测溶酶体中的次氯酸显得尤为必要。

近年来，次氯酸荧光探针的研制取得了显著进展，其中一些已成功地应用于溶酶体中次氯酸的实时检测和成像。然而，由于这些探针的短波长激发和发射(一般为λ_ex<600nm和λ_em<650nm)而限制了它们在体内的实际应用，这也引发了许多问题，包括体内自发荧光的干扰、成像试剂的光漂白、对生物样品的光损伤现象。近红外荧光探针(λ_ex>600nm和λ_em>650nm)能较好地解决上述问题，使生物样品的光损伤最小、组织穿透深度增加及降低背景自体荧光的干扰。然而，据我们所知，目前还没有检测溶酶体中HClO的近红外荧光探针的相关报道，导致在组织或活体中溶酶体次氯酸检测成像方面存在一定的局限性。

发明内容

针对目前还没有溶酶体靶向近红外次氯酸荧光探针报道的现状以及溶酶体内次氯酸检测所面临的问题，本发明提供了一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针，该荧光探针具有近红外发射、灵敏度高、选择性好及响应迅速等特点。

本发明还提供了上述溶酶体靶向的近红外次氯酸荧光探针的制备方法及其在水环境或生物细胞体系检测中的应用。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针，其特征在于该荧光探针的结构式如下：

本发明所述的溶酶体靶向的次氯酸近红外荧光探针的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：于-78℃，在氩气保护下，将6克3-溴-N,N-二甲基苯胺与60毫升无水乙醚加入至干燥的250毫升圆底烧瓶中，磁力搅拌5分钟使其溶解，随后将13.1毫升摩尔浓度为2.4mol/L的正丁基锂的正己烷溶液滴加至反应液中，滴加完毕后于0℃反应2小时，再将2.2毫升二氯二甲基硅烷溶于10毫升无水乙醚中，然后滴加至上述反应液中，滴加完毕后反应至室温并搅拌过夜，加50毫升水猝灭反应，并将反应液用乙醚萃取、用水洗涤后，用饱和NaCl水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂后得到粗产品，将粗产品用硅胶柱纯化得到化合物1，其结构式如下：