[发明专利]一种靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针及其应用

说明书

本发明公开了一种基于FRET机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针，是以香豆素荧光团作为能量供体、(E)‑2‑(3‑(4‑(二取代氨基)苯乙烯基)‑(5,5‑二甲基)环己‑2‑烯‑1‑亚基)丙二腈作为能量受体，酰基哌嗪为链接基团；其化学结构如式(I)所示。本发明的探针可以选择性地与次氯酸作用，随着次氯酸浓度的增加，其荧光发射强度在470nm处逐渐增强，在672nm处逐渐减弱；二者比值(I₄₈₆/I₆₀₉)与次氯酸浓度在一定范围内呈线性关系。实现了细胞内的比率成像，有望在工业生产和临床医学中发挥作用，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种比率荧光探针及其应用，尤其涉及一种基于荧光共振能量转移机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针及其应用；属于有机小分子荧光探针领域。

背景技术

在生物体内次氯酸是由双氧水和氯离子经髓过氧化酶催化生成的，是最重要的活性氧之一。作为内源性杀菌剂，次氯酸能够抵抗细菌入侵，发挥重要的生理作用；另外，体内次氯酸水平与某些疾病密切相关，如：肾脏疾病、关节炎、肺损伤、动脉硬化以及肿瘤等。因此，开发生物体内次氯酸成像技术、实时检测细胞内次氯酸的时空与浓度分布，研究体内次氯酸的生理、病理作用，具有重要的意义。

次氯酸荧光探针具有高选择性、超灵敏性及快速响应等优点，吸引了科学家的广泛关注[H.Zhu et al,J.Am.Chem.Soc.,2014,136,12820；Q.A.Best et al,J.Am.Chem.Soc.,2013,135,13365]；比率荧光探针因其能够有效消除环境、探针浓度及激发光强度的干扰而备受青睐[L.Yuan et al,Acc.Chem.Res.,2013,46,1462]。在众多类比率荧光探针中，基于FRET机理的比率荧光探针是由能量供体荧光团、能量受体荧光团通过连接单元构成。能量受体接受能量供体转移的能量而发射荧光。供体荧光和受体荧光强度依据被检测物的浓度变化而发生变化，因而两者的荧光强度比率与被检测物的浓度呈现线性关系。为了兼顾两个发射波长之间的距离和能量传递效率，需要研究开发能量供体及能量受体荧光团，构成新的FRET体系。同时，迫切需要开发靶向亚细胞器的且应用性质优良的比率荧光探针。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种基于FRET机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针及其应用。

本发明所述基于FRET机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针，其特征在于：所述比率荧光探针命名为XHZ，由能量供体香豆素荧光团、能量受体(E)-2-(3-(4-(二取代氨基)苯乙烯基)-(5,5-二甲基)环己-2-烯-1-亚基)丙二腈与链接基团酰基哌嗪构成；其化学结构如式(I)所示：

上述基于FRET机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针的制备方法，步骤是：用已知方法合成4-(4-(7-(二乙胺基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-羰基)哌嗪-1-基)苯甲醛以及2-(3,5,5-三甲基环己-2-烯-1-亚基)丙二腈，然后进行缩合反应得到所述次氯酸比率荧光探针。

本发明所述基于FRET机理的靶向脂滴的次氯酸比率荧光探针在检测含次氯酸样品中的应用。

其中：所述含次氯酸样品优选是生物细胞或含次氯酸的溶液。

本发明所述的基于FRET机理的次氯酸比率荧光探针在无次氯酸的条件下，能量供体香豆素荧光团被激发后将能量传递给能量受体，能量受体发射荧光；在次氯酸存在下，能量受体单元中的双键与次氯酸发生反应生成环氧环(见式(Ⅱ)和图1)，从而将阻断能量转移，能量供体被激发时，能量供体发射荧光。根据次氯酸的浓度不同，两个发射波长的荧光强度发生改变；从而达到比率荧光检测次氯酸的效果。