[发明专利]一种新型靶向溶酶体的次氯酸比率荧光探针的制备及应用

说明书

本发明涉及一种新型溶酶体靶向的比率型次氯酸荧光探针的制备及应用。探针是以硫代双酰肼结构作为次氯酸的响应基团，咪唑并[1,5‑a]吡啶荧光团作为能量供体，罗丹明荧光团作为能量受体，基于荧光共振能量转移机理的比率型荧光探针。该探针可高选择性、高灵敏地与次氯酸作用。当有次氯酸存在时，探针的硫代酰肼结构被氧化，罗丹明的螺环结构变成开环结构，探针同时发射咪唑并[1,5‑a]吡啶（465 nm）和罗丹明（585 nm）的荧光，二者的比值（I₅₈₅/I₄₆₅）与次氯酸浓度在一定范围内（0‑5 μM）呈良好的线性关系。探针可用于检测溶酶体内次氯酸的变化，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于FRET机理的靶向溶酶体次氯酸比率荧光探针的制备及应用，该探针可以用于检测细胞内次氯酸浓度的变化。

背景技术

生物体内的活性氧如过氧化氢（H₂O₂）、羟基自由基（•OH）、单线态氧（¹O₂）、次氯酸（HOCl），在许多生理活动中起着重要的作用。其中，HOCl是过氧化氢与氯离子在髓过氧化物酶（MPO）的催化下产生的，可以对细菌的入侵起到防御作用，是生物体自身的天然杀菌剂。然而，生物体内HOCl不受控制的产生可能与一些疾病密切相关。因此，生物体内HOCl的检测是一项意义重大的课题。

为探究HOCl在细胞活动中的生理功能，发展生物体内即时性检测HOCl的技术尤为重要。在众多分析方法中，荧光探针因灵敏度高、选择性好、对生物体损伤小及膜透性好等优势而备受科学家们的青睐。

大多数探针是基于单荧光团发射，其检测结果易受探针浓度和溶剂极性的影响；而比率荧光探针拥有双荧光发射，具备自身修正功能，能够较好地消除外界环境的干扰。构建比率荧光探针的常用策略是荧光共振能量转移（FRET）原理，此类型的荧光探针能减少测量误差，提高结果的准确性。

文献报道的具有靶向功能的次氯酸探针多为靶向线粒体 [Hou, J. T. et al,Chem. Commun. 2015, 51, 6781-6784; Hou, J. T. et al, Chem. Commun. 2014, 50,8640-8643; Xiao, H. D. et al, J. Mater. Chem. B 2015, 3, 1633-1638; Li, D. X.et al, Sens. Actuators B 2016, 222, 483-491]，而溶酶体靶向的次氯酸荧光探针报道很少[Yuan, L. et al, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5930-5938; Ren, M. G. etal, J. Mater. Chem. B 2016, 4, 4739-4745; Zhu, B. C. et al, Anal. Chem. 2016,88, 12532-12538]。

基于此，发明人设计以罗丹明结构为能量受体，咪唑并[1,5-a]吡啶为能量供体，硫代酰肼结构为次氯酸响应基团，构建了基于FRET机理的比率型次氯酸荧光探针。探针具有靶向溶酶体的功能，并被应用于细胞内次氯酸浓度的测定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种靶向溶酶体的比率型次氯酸荧光探针的制备及应用。

本发明公开一种靶向溶酶体的比率型次氯酸荧光探针，具有如下结构（RIM）：

本发明的另一目的在于提供所述比率型次氯酸荧光探针在检测细胞内次氯酸浓度变化的荧光成像方面的应用。

本发明所述检测细胞内次氯酸的荧光探针的制备方法为（图1）。

本发明所述次氯酸荧光探针可以高选择性和高灵敏度地与次氯酸作用。

上述的次氯酸比率探针在检测含次氯酸样品中的应用，其中所述含次氯酸样品为次氯酸水溶液和生物细胞。