[发明专利]基于胺基芴骨架的快速及长时间溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于胺基芴骨架的快速及长时间溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂及其制备方法和应用，本发明以胺基芴骨架作为溶酶体或细胞核染料的基础，通过不同形式的烷基胺的调控设计，得到基于胺基芴骨架的溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂，该类试剂在快速靶向染色的同时，具有超高的稳定性，有利于长时间监测，同时具有较好的生物相容性，不会对活细胞的生理活动产生明显的干扰。由于该染色试剂具有超大斯托克斯位移的特性，在进行生物成像时，基本不会受到激发光所造成的成像干扰，使得该类染料具有高信噪比成像的优势。本发明的制备方法收率高、反应条件温和，制得的染色试剂稳定性好、发射波长较长、斯托克斯位移大、靶向性高。

技术领域

本发明涉及溶酶体及细胞核靶向染色技术领域，具体涉及到一种基于胺基芴骨架的快速及长时间溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂及其制备方法和应用。

背景技术

溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器，内含多种水解酶，是0.025～0.8微米的泡状结构。溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器。溶酶体内酸性的微环境(pH 4.5-5.5)能够保证水解酶的活性，使得细胞内消化和降解的过程可以顺利进行。溶酶体也是细胞内吞过程的“终点站”，与细胞死亡的三个通路:细胞凋亡(Apoptosis)、II型细胞程序化死亡(Type IIProgrammed cell death)和细胞坏死(Necrosis)都有一定程度的关联。因此，开发高选择性、高灵敏度以及高稳定性的溶酶体靶向荧光染料以准确对活细胞内溶酶体进行实时成像，对于探索与解决溶酶体相关生物医学基本问题具有非常深远的意义。

细胞核是真核细胞中最大、最重要的亚细胞器，是细胞遗传和新陈代谢的活动中心，在细胞的代谢、生长、分化等过程中起着不可替代的作用。细胞核的异常也与很多生物过程密切相关，比如细胞凋亡，有丝分裂等过程。凋亡过程中的细胞核的形态明显出现畸变以及皱缩，核仁变大等形态学特征。而有丝分裂过程中的核膜会出现破裂、DNA进行自我复制等的现象。因此，开发高选择性、高灵敏度以及高稳定性的细胞核靶向荧光染料以准确对活细胞内的细胞核进行实时成像，对于探索与解决与细胞核相关的生物医学等基本问题具有重要的意义。

现有的市售溶酶体染色染料通常为基于氟硼二吡咯结构的荧光染料，该类荧光染料光稳定性较差，同时活细胞内的谷胱甘肽等还原性生物硫醇容易造成干扰，染料的斯托克斯位移太小，成像信噪比较低，成像所需时间较长等，这些不足限制了其进一步应用。因此，开发一种具有大斯托克斯位移、光稳定性优异和染色速度快的溶酶体靶向荧光染料具有重要意义。而现有的市售细胞核染色染料通常具有价格高，荧光染料的光稳定性差，荧光发射的波长短，灵敏性较低等缺陷。因此，开发一种具有合成方法简单、光稳定性优异，靶向性好，信噪比高的细胞核靶向荧光染料具有重要意义。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的是提供一种基于胺基芴骨架的快速及长时间溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂及其制备方法和应用，可有效解决现有溶酶体以及细胞核靶向染料因其合成繁琐、发射波长短、斯托克斯位移小，成像时间长等导致的操作过程复杂、成本高、成像结果准确性低、耗时长等的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案:

本发明提供一种基于胺基芴骨架的快速及长时间溶酶体或细胞核靶向的近红外染色试剂，其结构如式Ⅰ所示:

式Ⅰ中:

R₁为C1-C10烷基链或芳香基团；

R₂为其中，R为C1-C5烷基链；n为0、1、2或3。

进一步地，在本发明较佳的实施例中:

R₁为C3烷基链；

R₂为其中，R为C2烷基链；n为1或2。