[发明专利]一种谷胱甘肽响应的荧光探针、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及环金属配合物荧光探针成像技术领域，具体涉及一种谷胱甘肽响应的荧光探针、制备方法及其应用，通过简单的一步反应即可制备双核铱配合物，利用配合物中桥连的偶氮吡啶和谷胱甘肽进行反应，用于特异性响应谷胱甘肽。采用质谱和核磁共振对配合物进行表征，测定不同浓度下谷胱甘肽和半胱氨酸对铱配合物的荧光强度的影响，同时排除细胞中常见干扰因素如氨基酸，离子和pH对铱配合物荧光的影响。细胞成像实验发现铱配合物在细胞内的荧光强度随孵育时间的增加而增强，并且定位在内质网中，实现对细胞内谷胱甘肽的成像和定量检测。

技术领域

本发明涉及环金属配合物荧光探针成像技术领域，具体涉及一种谷胱甘肽响应的荧光探针、制备方法及其应用。

背景技术

谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是一种含有硫醇的三肽化合物，其在人源细胞中的含量非常丰富，主要具有抗氧化和解毒功能。现代化学生物学研究表明GSH在生命活动中对基体基因表达，代谢调节，免疫功能等方面起到重要作用，尤其在癌症发生和治疗过程中GSH含量变化往往和癌症发生程度和治疗效果呈现相关性。在临床化疗中常用的顺铂类化疗药物，在使用过程中往往会产生耐药性，其中一个原因是癌细胞中高浓度的谷胱甘肽和顺铂反应，起到解毒的作用，降低顺铂的化疗作用。另一方面癌细胞中GSH含量变化也和癌细胞迁移和凋亡等相联系。因此对细胞中谷胱甘肽含量的检测以及成像能够有助于了解肿瘤的治疗及其耐药性产生的原因。

目前常用于检测谷胱甘肽含量的方法有很多，比如比色法，碘量法，酶循环法等，但这些方法各有优点，也有很多不足之处。如酶循环法被经常用于检测细胞中谷胱甘肽以及氧化型谷胱甘肽的含量，其检测的原理是先把细胞裂解提取裂解液然后在细胞裂解液中加入氧化型谷胱甘肽还原酶和NADPH，能持续的将氧化型谷胱甘肽转换成还原型谷胱甘肽，在保持还原型谷胱甘肽不变的条件下，加入TNB和谷胱甘肽反应，通过检测TNB在414nm处的紫外吸收测得细胞内所有谷胱甘肽的含量，这个方法的优点在于能够精确定量细胞中的谷胱甘肽。但是检测的方法过于复杂，需要大量的细胞，并且前处理需要裂解细胞以及多步的前处理，此外还不能实现对活细胞内谷胱甘肽含量变化进行动态监测。

荧光法作为一种非侵入式的成像手段，也是一种检测谷胱甘肽含量的方法，荧光法相比前面所述方法优点在于反应时间短，不需要对细胞进行繁琐处理，且能够实现对活细胞内谷胱甘肽含量变化进行动态追踪。目前关于荧光法检测谷胱甘肽的研究，主要集中在有机小分子染料，通过活化基团如醛基基团和染料分子连接实现检测谷胱甘肽，但是醛基基团对谷胱甘肽的反应时间和灵敏度较低，并且半胱氨酸也会和醛基反应，因此不能很好的区分细胞内谷胱甘肽和半胱氨酸，此外有些有机探针制备麻烦，并且荧光容易产生光漂白，导致细胞成像的稳定性差，环金属铱配合物具有荧光稳定性好，发射波长可调等优点，被开发出用于检测半胱氨酸，次氯酸等，但是目前检测谷胱甘肽，并且基于偶氮双核铱配合物用于检测谷胱甘肽的报道几乎没有，因此本发明通过一步法构建偶氮双核铱配合物实现对0-0.5mM谷胱甘肽响应值接近60倍变化，并且定位于细胞内质网，可以实现对内质网中谷胱甘肽特异性检测。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决目前谷胱甘肽的荧光探针制备麻烦，选择性差，对半胱氨酸和含巯基物质很难区分，并且荧光容易产生光漂白，导致细胞成像的稳定性差的问题，提供了一种谷胱甘肽特异性响应的荧光探针、制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明公开了一种谷胱甘肽响应的荧光探针，所述荧光探针为双核铱配合物，所述双核铱配合物的化学结构式如下：