[发明专利]一种基于TPE的Bola型两亲性AIE荧光探针在检测牛血清白蛋白中的应用

说明书

本发明公开了一种基于TPE的Bola型两亲性AIE荧光探针在检测牛血清白蛋白中的应用。本发明合成了外围带有阳离子的AIE型荧光探针TPE‑ON‑CHO、TPE‑ON‑C₆，用于对牛血清白蛋白BSA的荧光检测及其生物应用，TPE‑ON‑CHO和TPE‑ON‑C₆可以通过静电吸引作用与带有负电荷的BSA相结合，对不同的生物大分子及阴离子表现出不同的荧光现象，实现了对BSA的选择性检测，在2‑10 ug/mLBSA的浓度范围内都存在较好的线性关系，实现对BSA的定量检测，检测明敏度高。并能够选择性的靶向线粒体染色，显示较好的细胞成像效果，因此TPE‑ON‑CHO和TPE‑ON‑C₆荧光探针有望作为特异性和高效性的线粒体靶向示踪剂。

技术领域

本发明涉及一种基于TPE的Bola型两亲性AIE荧光探针在检测牛血清白蛋白中的应用，属于生物检测领域。

背景技术

近年来，由于蛋白质在生命过程中的重要作用及其与生命起源、进化和代谢的密切关系，蛋白质结构的改变会极大地改变其生理功能，从而导致一系列疾病，如病毒性疾病、II型糖尿病和帕金森氏病（PD）等，因此设计各种用来高效检测蛋白质的生物传感器具有重要的意义。至于蛋白质的分析物，血清白蛋白就具备许多生理功能，在维持血压、平衡营养、结合和转运多种物质等方面拥有极其重要的作用。特别是牛血清白蛋白（BSA）是一种生物相容性蛋白，具有多种生理功能，在生理pH下（等电点为4.7）具有表面负电荷的特性，并且其具有与人血清白蛋白（HSA）结构上的同源性，在众多生化研究中被用作模型蛋白，一直是这一组中研究最广泛的蛋白质之一。此外，牛血清白蛋白还可被用作研究蛋白质大分子与两亲性化合物相互作用的测试蛋白质。因此，开发更加高效灵敏的BSA检测和定量方法极其重要。

荧光法以其快速、低成本、灵敏度高和选择性好的检测过程而引起研究者们极大的兴趣。然而，自从荧光法发展以来，大多数传统荧光探针的一个不受欢迎的问题是染料的聚集引起的荧光猝灭效应（ACQ），即荧光团在高浓度下的荧光减弱，一直是伴随着荧光测试而产生的负面效应。幸运的是，2001年，唐本忠院士发现了一个值得注意的现象-聚集诱导发射（AIE），它解决了传统荧光分子应用受限的ACQ问题。鉴于AIE分子这种特殊的荧光行为，各种新型AIE生物传感器应运而生。AIE型化合物在生物成像研究、细胞过程监测和蛋白质传感器等方面发挥重要作用，不同聚集状态下的发射差异可用作蛋白质变化的衡量标准。更重要的是，AIE分子对于微环境的变化极其敏感，其机制作用通常是限制分子内运动，特别适合监测蛋白质构象变化的进程。此外，水溶性是AIEgens应用于各种生物学研究的先决条件，增加AIE材料的水溶性，对于它们在生物体系中的应用至关重要。根据文献报道，通过在AIE分子中引入阳离子和阴离子、水溶性生物基团进行修饰，从而可以改善其水溶性，利于生物检测研究。因此，开发一种使用AIE染料制造水溶性、生物相容性和低细胞毒性聚集体的简单方法将促进此类荧光剂在生物系统中的应用。

另外，阳离子型AIE荧光分子还可以进行细胞成像的应用，因此可将AIE基团进行阳离子修饰，作为靶向基团的荧光探针对线粒体进行荧光标记和跟踪。迄今为止，研究者们已经开发了多种类型的荧光探针用来线粒体成像。对于带有的阳离子基团可供选择的有几种，如三苯基膦阳离子和吡啶鎓阳离子等，它们可以作为线粒体靶向基团来获得一系列阳离子型AIE荧光探针。其中，吡啶盐基团具有简单的结构，与AIE基团结合之后，不仅使其分子的水溶性增强，而且赋予其阳离子结构，当它们被引入生物系统时，发射不会被猝灭，而是会诱导聚集增强，从而促进分子的检测。同时，吡啶鎓阳离子也是目前使用广泛的线粒体靶向基团之一，可以预期其作为线粒体特异探针的优异性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于TPE的Bola型两亲性AIE荧光探针在检测牛血清白蛋白中的应用。

一、基于TPE的Bola型两亲性AIE荧光探针的制备