[发明专利]一种对生物体活细胞极性响应的Turn-on型荧光分子探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及细胞极性与癌症监测技术领域，尤其涉及一种对生物体活细胞极性响应的Turn‑on型荧光分子探针及其制备方法和应用，所述探针的化学结构式如式1所示：本发明的荧光分子探针的发射波长在近红外区域，有较小的荧光背景干扰，其对生物体活细胞极性响应灵敏，可以在数秒内完成，在含有0～100％乙二醇的乙二醇/水极性溶剂中，这种荧光分子探针的荧光强度出现6.2倍的强度变化，表现出双荧光发射峰增强现象，便于疾病的及时发现和早期诊断。同时，这种荧光探针的长波长在近红外部分，对生物活体危害较小。

技术领域

本发明涉及细胞极性与癌症监测技术领域，尤其涉及一种对生物体活细胞极性响应的Turn-on型荧光分子探针及其制备方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开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。

细胞极性对正常的细胞功能非常重要，在细胞分化、细胞迁移、细胞质分裂、以及组织器官的形成等众多生物学过程起着关键性的作用，而且极性的丢失与癌症等疾病状态有关。例如溶酶体极性缺失可诱导细胞凋亡和死亡，线粒体极性强烈影响体内蛋白质的细胞内转运和生物大分子之间的相互作用。近年来，细胞极性已经成为监测癌症的重要标志之一。现有的细胞器特异性极性探针只具有较短的发射波长(不超过600nm)，导致过度的自体荧光和有限的穿透深度，使得成像实验不够精准并伴有较大的背景干扰。

发明内容

针对上述的问题，本发明提供一种对生物体活细胞极性响应的Turn-on型荧光分子探针及其制备方法和应用，该荧光分散紫探针具有较小的荧光背景干扰，可用于荧光成像及克服细胞器特异性极性探针穿透性不足的问题。为实现上述目的，本发明公开如下的技术方案：

在本发明的第一方面，提供一种对生物体活细胞极性响应的Turn-on型荧光分子探针，其化学结构式如式1所示：

进一步地，所述Turn-on型荧光分子探针为紫色固体，命名为：(E)-2-(2-(2,3,4,5,6,7,8,9,13,14-十氢-12H-1,10-乙基苯并[k][1,4,7,10]四氮杂环十三碳烯-15-基)乙烯基)-1,1,3-三甲基-1H-苯并[e]吲哚-3-鎓，简称为F₄₉₆。

在本发明的第二方面，提供一种对生物体活细胞极性响应的Turn-on型荧光分子探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)将2-[2-[2-氯-3-[2-(1,3-二氢-1,1,3-三甲基-2H-苯[E]-吲哚乙基二烯]-1-环己烯]-乙烯]-1,1,3-三甲基-1H-苯[E]吲哚高氯酸盐(IR-813高氯盐酸)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷溶解在一起，加入三乙胺，加热反应。

(2)反应结束后将反应液冷却，分离出析出的固体产物，然后用浓盐水洗涤该固体产物，即得目标产物，命名为：(E)-2-(2-(2,3,4,5,6,7,8,9,13,14-十氢-12H-1,10-乙基苯并[k][1,4,7,10]四氮杂环十三碳烯-15-基)乙烯基)-1,1,3-三甲基-1H-苯并[e]吲哚-3-鎓，简称为F₄₉₆。

进一步地，步骤(1)中，以三氯甲烷为所述IR-813高氯盐酸和1,4,7,10-四氮杂环十二烷的共同溶剂，将两种原料溶解在一起。

进一步地，步骤(1)中，所述IR-813高氯盐酸与四氮杂环十二烷的摩尔比为1:5～1:6。

进一步地，步骤(1)中，所述三乙胺的加入比例为IR-813高氯盐酸摩尔量的1.5～2倍。

进一步地，步骤(1)中，所述加热反应的温度为75～85℃，反应时间为11～12h。