[发明专利]化合物及制备方法与其作为检测pH比率型荧光探针的应用

说明书

本发明公开了化合物及制备方法与其作为检测pH比率型荧光探针的应用，化合物的化学结构为：该化合物可以作为内质网内pH的荧光探针，具有内质网靶向能力，且能够实现比率荧光成像灵敏检测内质网pH变化。

技术领域

本发明涉及荧光成像检测技术领域，具体涉及化合物及制备方法与其作为检测pH比率型荧光探针的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

细胞内的pH值在许多生理过程中发挥着重要作用，例如细胞增殖、凋亡、酶活性调控和离子运输等。内质网是分泌途径中的一个核心胞内细胞器，是一系列重要的生物大分子，如蛋白质、脂类和糖类合成的基地，也是维持钙稳态及有毒物质解毒的重要场所。内质网的pH值是一个重要参数，对调节内质网的生理功能(包括分泌过程中的蛋白质分选和靶向以及驻留伴侣蛋白的回收)至关重要。在正常的生理条件下，通常认为ER的pH与细胞质的pH相同(pH＝7.2±0.2)。分泌途径中内质网的pH的任何异常改变都可能破坏酶活性、分泌蛋白的分类和加工以及钙储存。因此，发展一种能靶向内质网原位、实时定量测定内质网pH的检测手段对深入揭示内质网在生理事件中的生物学作用具有重要意义。

荧光成像具有灵敏度高、无创检测和原位检测等诸多优点，是一种很有吸引力的pH值检测方法。近年来，小分子荧光探针因其具有化学结构易修饰、发射颜色调节方便等诸多优点而备受关注，被广泛应用于细胞成像研究。然而，传统的小分子荧光探针多依赖于绝对强度的信号输出,易受各种外界因素的干扰导致难以对被分析物进行精确定量。比率型荧光探针的成像依赖于两个或多个检测信号比值作为信号输出，可以有效地降低外界因素的干扰，提高分子检测和成像的准确性，并实现被分析物的定量检测。目前，用于检测内质网中pH的比率型荧光探针的相关报道仍然较少。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供化合物及制备方法与其作为检测pH比率型荧光探针的应用，该化合物可以作为内质网内pH的荧光探针，具有内质网靶向能力，且能够实现比率荧光成像灵敏检测内质网pH变化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种化合物，其化学结构如下式所示：

另一方面，一种上述化合物的制备方法，1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚和碘丙酸进行季胺化反应获得产物1，N-甲苯磺酰基乙二胺和产物1进行羧基和氨基的酰胺化反应获得产物 2，产物2与对羟基苯甲醛进行甲基与醛基的缩合反应获得上述化合物。

第三方面，一种上述化合物在检测pH中的应用。

本发明提供的化合物利用酚羟基作为pH的响应位点，通过分子内电荷转移效应调控探针的荧光性质。在碱性条件下，酚羟基脱质子化转化为酚盐离子，导致探针的荧光发射波长发生红移。随着碱性的增强，探针的荧光发射波长会逐渐从545nm红移至584nm。

第四方面，一种上述化合物在作为检测pH比率型荧光探针的应用。

第五方面，一种上述化合物在制备靶标内质网pH荧光探针或比率型pH检测探针中的应用。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的化合物可以作为高效靶标内质网的荧光探针。

2.本发明提供的化合物用于内质网pH检测的比率荧光探针在不同pH的缓冲溶液中展现出良好的吸收和荧光光谱响应，且具有良好的酸碱响应可逆性和光稳定性。

3.本发明的化合物具有良好的生物相容性，细胞的毒性很低，可以用于活细胞中内质网的pH检测。

4.本发明的化合物可以应用于炎症小鼠模型中原位pH的检测。