[发明专利]一种靶向线粒体的近红外SO2

说明书

本发明公开了一种基于荧光共振能量转移机理的靶向线粒体的近红外SO₂衍生物比率荧光探针，其分子结构包括香豆素荧光团(能量供体)、(E)‑4‑(4‑(二甲胺基)‑苯乙烯基)‑1‑甲基喹啉碘盐(能量受体)和哌嗪(链接基团)；结构式如式(I)所示。本发明的探针在近红外发射，能够选择性地识别SO₂衍生物，随着SO₂衍生物浓度的增加，其荧光发射强度在478nm处逐渐增强，在671nm处逐渐减弱，二者比值(I₄₇₈/I₆₇₁)与SO₂衍生物浓度在一定范围内呈线性关系。能够在培养的细胞内实现比率成像，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线粒体的近红外SO₂衍生物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

二氧化硫(SO₂)作为一种常见的环境污染物，以亚硫酸氢根/亚硫酸根(HSO₃^-/SO₃^2-)的形式广泛存在于水源、食物以及有机生物体内。内源性HSO₃^-/SO₃^2-浓度失调会引起生物发生病变，如心血管病、内分泌异常甚至癌症等。近红外发光具有生物体自吸收弱、组织穿透能力强、斯托克斯位移大和信号稳定等优点。对生物体内HSO₃^-/SO₃^2-浓度的实时监测，有助于研究HSO₃^-/SO₃^2-在生物体内的生理和病理作用，因此，发展生物体内HSO₃^-/SO₃^2-近红外荧光成像技术、实时检测细胞内HSO₃^-/SO₃^2-的浓度与分布，具有重大的学术意义和潜在应用价值。

荧光探针法具有选择性高、灵敏度好、检测线低等优点，是广大科学家关注的热点[Chem.Soc.Rev.,2018,47,8842-8880；J.Am.Chem.Soc.,2014,136,12820-12823.]；与传统的单发射荧光探针相比，比率型荧光探针可以通过自校正抵御外界干扰，实现对HSO₃^-/SO₃^2-的准确测量[Anal.Chem.,2017,89,7038-7045.]。基于FRET的比率荧光探针一般是由能量供体、连接体和能量受体三部分构成。能量供体吸收能量后通过分子内共振将能量传递给受体，并使探针受体表现出增强的荧光。随着被检测物种的浓度变化，FRET过程逐渐被阻断，供体和受体的荧光发射逐渐发生变化。因此，供体和受体的荧光强度比值与HSO₃^-/SO₃^2-浓度呈现线性函数关系。然而，现有比率型荧光探针仍然存在不足之处，例如：检测线较高、斯托克斯位移小、两个发射峰之间的距离较小等。为了制备出优异性能的比率型荧光探针，需要开发合适的荧光能量供体和荧光能量受体，构筑新型的FRET类型的荧光探针。经检索，有关基于FRET机理的靶向线粒体的近红外SO₂衍生物比率荧光探针及其应用的专利鲜见报道。

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新型的基于FRET机理的靶向线粒体的近红外SO₂衍生物比率荧光探针及其应用。