[发明专利]一种溶酶体靶向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荧光探针及其制备方法和应用，以具有强给电子能力的三苯胺单醛衍生物与强吸电子能力的2‑甲基喹啉碘盐反应，简洁高效地制备了一种具有D‑π‑A构型的三苯胺类衍生物溶酶体靶向荧光探针，其最大发射峰在646nm左右，且随着粘度的增加，其荧光强度显著增强；激光共聚焦显微成像结果显示，本发明制备的溶酶体靶向荧光探针能够穿透细胞膜，靶向在细胞内的溶酶体部位，由于探针具有较好的光稳定性，其能够实时监测溶酶体的粘度变化、及融合和迁移的过程。

技术领域

本发明属于分子探针技术领域，具体涉及一种溶酶体靶向荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

在生命体内，细胞内的粘度对于控制信息的传递、物质的运输以及生物大分子之间的相互作用等有着非常重要的作用。细胞内粘度的异常与细胞的功能紊乱及许多疾病息息相关，如阿尔兹海默症、动脉硬化、细胞恶性肿瘤和糖尿病等。溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，它是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，其主要功能是行使细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御等方面起着重要的作用。作为细胞的消化器官，溶酶体在吸纳、降解生物大分子的过程中会伴随着粘度的变化。此外，若由于遗传缺陷导致溶酶体中缺乏某种水解酶，会使相应的底物不能降解而蓄积在溶酶体中，这样就会使溶酶体过载而引起溶酶体储积症。因此，监测溶酶体中粘度的变化具有重要的应用价值。

近年来，激光共聚焦荧光显微成像已经成为生物医学领域研究不可或缺的研究工具。与普通的荧光显微成像技术相比，激光共聚焦荧光显微成像技术有其自身的优势：高的空间分辨率和选择性、小的信号干扰等，为显影和分析活体细胞和组织的动态过程提供了更为锐利的工具。但目前大部分的溶酶体粘度荧光探针的发射波长短(600nm)，易受细胞内蓝绿区自发荧光的干扰，组织渗透深度低，不利于生物成像。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种溶酶体靶向荧光探针，其最大发射峰在646nm左右，可消除生物体内自发荧光的干扰，从而降低背景噪音，提高信噪比，且具有较小的光损伤和较强的渗透能力。

本发明还提供了一种溶酶体靶向荧光探针的制备方法，该制备方法的原料易得，成本低，反应条件温和，后处理简单，收率较高，使其商业化成为可能。

本发明还提供了溶酶体靶向荧光探针在溶酶体标记或监测溶酶体粘度变化或实时监测溶酶体融合和迁移过程中的应用，其可能够穿透细胞膜，靶向在细胞内的溶酶体部位，追踪溶酶体的融合、迁移过程；且随着溶酶体粘度的增大，荧光强度增强。

本发明还提供了利用溶酶体靶向荧光探针进行溶酶体标记的方法，将生物细胞与所述溶酶体靶向荧光探针共同培养20分钟，利用激光共聚焦显微镜进行显影，该方法操作简单，观察方便。

为实现上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种溶酶体靶向荧光探针，所述溶酶体靶向荧光探针的结构式为：

本发明提供的溶酶体靶向荧光探针的制备方法，包括以下步骤：将化合物M1和化合物M2溶解在有机溶剂中，以有机碱为催化剂，经回流反应，反应结束后冷却至室温，然后进行抽滤、洗涤、干燥，即可制备得到所述溶酶体靶向荧光探针；

所述化合物M1的结构式为：

所述化合物M2的结构式为：

进一步地，所述有机溶剂为乙醇；所述有机碱为哌啶。

所述化合物M1、化合物M2、催化剂的物质的量之比为1：1.1～1.2：0.6～0.7，优选为1：1.13：0.67。

所述化合物M1相对于有机溶剂的浓度为0.05～0.1M，优选为0.06M。

所述回流反应的时间为22～26h，优选为24h。