[发明专利]一种线粒体靶向的粘度荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种线粒体靶向的粘度荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。该探针的分子式为C₃₇H₄₃N₄O₃⁺，其结构式如下所示：该探针的合成只需要几步就可以完成，且后处理过程相对简单；本发明实现了粘度探针的高灵敏性，靶向性好的特点。此外，用肉眼就可以观察到随着溶液粘度的增加而发生的颜色的变化，伴随着紫外灯下同样可以观察到荧光颜色变化，是一种具有生色传感功能的荧光探针。

技术领域

本发明涉及一种线粒体靶向的粘度荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。

背景技术

粘度是衡量一种浓稠流体的流动性和扩散性的主要因素，同时是流体扩散速率的主要参考指标。微环境的粘度在病理学研究中起到非常重要的作用，因为粘度的变化往往会影响到细胞内环境中各种新陈代谢的进行。从细胞生物力学的角度看，细胞结构可以分为细胞质，细胞膜和细胞骨架。其中细胞骨架被认为是刚性的结构，而细胞膜和细胞质则具有一定的粘弹性。当细胞处于病理状态时，细胞内粘度就会发生变化。所以粘度就是衡量这种粘弹性的参考指标。粘度极大地影响细胞质内质量和信号的运输，生物大分子之间的相互作用，以及活性代谢ROS和RNS在细胞内水平上的扩散。

细胞内不同区域的粘度在生物系统中起着非常重要的作用，而不同区域的粘度变化就会引起相应的生理功能的改变或疾病的发生。线粒体是细胞产生能量的仓库，粘度的改变可以通过降低线粒体膜的流动性，增加ROS的产生。被广泛证明，增加线粒体粘度可能会导致一些疾病，如阿兹海默症，帕金森病，糖尿病等。因此，量化细胞内线粒体粘度十分重要。

本专利通过分子设计合成了线粒体靶向的粘度荧光探针，随着粘度的增加，探针的荧光强度显著增强，具有高度的灵敏性。并且可以对细胞内微环境的粘度进行荧光成像。

发明内容

针对目前粘度荧光探针检测所面临的问题的现状，本发明通过分子设计，合成出一种具有线粒体靶向的粘度荧光探针，本发明还提供了该探针的制备方法和应用。

本发明采用以下技术方案：

一种线粒体靶向的粘度荧光探针，该探针分子的分子式为：C₃₇H₄₃N₄O₃⁺，其结构式如下所示：

上述的粘度荧光探针的制备方法，它包括以下步骤：

1)将1eq的N，N-二乙基水杨醛，1eq的米氏酸溶于50mL乙醇中，搅拌过程中加入0.5mL哌啶，常温反应20min，然后90℃加热回流反应2h，用TCL板检测反应，反应完全后，冷却至室温，减压过滤，真空干燥，得到粗产品，用二氯甲烷溶解后通过柱色谱进行分离纯化得到化合物1-1；

2)将1eq的化合物1-1溶于5mLDMF中，然后依次加入1eq的N-羟基琥珀酰亚胺，1.1eq的EDCI，常温反应12h，反应完全后，将反应液倒入100mL冰水中，有固体析出，减压过滤，水洗，真空干燥，得到粗产品，用二氯甲烷溶解，通过柱色谱分离得到化合物1-2；

3)将1eq的化合物1-2溶于10mLDCM中，然后依次加入1.5eq的3-溴丙胺氢溴酸，1.5eq的TEA，黑暗条件下，常温反应6h，反应完全后，减压旋干溶剂得粗产品，并通过柱色谱分离得到化合物1-3；

4)将1eq的化合物1-3和1eq的2,3,3,-三甲基吲哚溶于1mLDMF中，氮气保护，100℃加热回流反应12h，反应完全后，二氯甲烷萃取2次，饱和食盐水洗涤2-3次，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂得粗产品，并通过柱色谱分离得到化合物1-4；