[发明专利]用于检测活细胞内次氯酸的比率型纳米荧光探针及其制备方法

说明书

本发明公开了用于检测活细胞内次氯酸的比率型纳米荧光探针及其制备方法，属于荧光探针技术领域。本发明的荧光探针由两亲性共聚物为外壳包裹有机染料分子构成，所述的有机染料分子包括香豆素衍生物和1,8‑萘酰亚胺衍生物，所述的香豆素衍生物为香豆素苯并噻唑衍生物或香豆素吡啶盐衍生物。该探针利用肟基作为识别位点，与ClO^‑发生氧化反应，形成羰基，释放出前体荧光信号，制备得到的比率型荧光探针具有良好的灵敏性、特异的选择性及超快的响应速度，在较宽的pH范围内稳定且不受其它相关离子的干扰，是一种检测次氯酸的良好荧光分子探针，可应用于活细胞中外源性/内源性的ClO^‑荧光成像检测。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，更具体地说，涉及用于检测活细胞内次氯酸的比率型纳米荧光探针及其制备方法。

背景技术

活性氧(Reactive oxygen species,ROS)在所有生命进行生理活动时具有重要的作用，不同的ROS承担不同的生理作用。次氯酸(Hypochlorous acid，HClO)是一种重要的ROS，在生理活动中担任信号分子，抗菌等作用。次氯酸的pKa值为7.5左右，在生理条件下与ClO^-达到平衡。在生命体内，ClO^-是吞噬细胞中氯化物和过氧化氢由髓过氧化酶催化得到的产物，具有膜渗透性。ClO^-具有很强的氧化能力，能氧化DNA、RNA、脂肪酸、蛋白质、胆固醇等生物分子。生理浓度的ClO^-可以杀死广泛的微生物，但是当人体内的ClO^-过高时，又可能会通过体内复杂的通道导致组织损伤、心脏病、神经退行性变、癌症、类风湿性关节炎和帕金森病。因此，需要对生命系统中的ClO^-进行检测。

虽然已知ClO^-具有多种生物学功能和作用，但是参与ClO^-分布的具体细胞器仍然未知，且由于ClO^-浓度低、氧化性强、寿命短，在亚细胞水平快速检测ClO^-仍然是一个主要的挑战。目前检测ClO^-的主要方法是荧光探针法。现有技术的探针已应用在体外和体内成像，但它们还存在一些问题，如选择性差，水溶性差，氧化反应时间长，自氧化和光漂白稳定性差，很大程度上限制了其应用。此外，其中大多数是基于合成染料的小分子荧光探针，由于缺乏内部参考，应用中常常受到诸如仪器参数波动、探针分子周围微环境变化和光漂白等问题的干扰。相比之下，比率型荧光探针可以引起分析物在两个或两个以上不同波长下的荧光强度发生变化，从而提供内置的自校准，排除各种与分析物无关的因素，并增加荧光的测量范围。像许多其他分析方法中使用的内标一样，比率型传感器特性减小了信噪比，因此可以更可靠地量化分析物。

然而，比率型荧光探针大多具有较差的选择性，阻碍了对单个活性氧物种分析的实际应用。此外，分析物在灵敏的共轭体系荧光团和纳米颗粒基质之间的光漂白速率有很大差异。

因此，需要开发一种响应迅速、灵敏度高且选择性高的比率型荧光探针。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供基于荧光能量共振转移的比率型纳米荧光探针，用于活细胞中ClO^-成像。本发明的另一目的在于提供该荧光探针的制备方法。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

用于检测活细胞内次氯酸的比率型纳米荧光探针，由两亲性共聚物为外壳包裹有机染料分子构成，所述的有机染料分子包括香豆素衍生物和1,8-萘酰亚胺衍生物，所述的香豆素衍生物为香豆素苯并噻唑衍生物或香豆素吡啶盐衍生物，

所述的香豆素苯并噻唑衍生物的结构式为

其中R为-H或-OCH₃；

所述的香豆素吡啶盐衍生物的结构式为

其中R为-H或-OCH₃。