咔唑类比率型pH荧光探针及其制备方法和应用
【技术领域】
[ooou 本发明设及巧光探针，具体属于巧挫类比率发射型抑巧光探针及其制备方法和 应用。
【背景技术】
[000引细胞内抑在调控细胞、酶和组织功能中发挥着重要的作用。不同的原核生物W及 真核细胞的不同亚细胞器内的抑值从碱性到强酸性不等。抑异常会导致细胞功能素乱，严 重时会引发诸如炎症、癌症和阿尔茨海默症等。因此，对细胞内抑进行灵敏、准确的实时监 巧。，可W为分子水平上研究细胞的生理和毒理过程提供重要的信息。
[0003] 在检测细胞内抑的众多方法中，巧光分析法具有非破坏性、高灵敏性、响应速度 快、高信噪比W及能够连续检测抑变化的快速动力学过程等特性。此外，结合激光共聚焦 显微镜，巧光成像技术成为分子水平上进行实时原位监测细胞内pH的重要手段。其中，比 率巧光分析技术通过同时记录两个不同波长的巧光强度，并计算它们的比值可W有效地避 免探针浓度负染不均，温度，设备W及细胞自发巧光的影响，从而达到对分析物精确的定量 分析和巧光成像。迄今为止，文献报道了许多性能优异的比率型抑巧光探针，但该类探针 大多数适用于弱酸性亚细胞器（如；溶酶体和内涵体，pH 4. 0-5. 5)和近中性细胞质（pH 6. 8-7. 4)内抑的检测。遗憾的是，对于极度酸性（pH<4)环境抑巧光探针的研发缺乏关注， 导致该方面的抑巧光探针种类十分有限。虽然对于大多数生物来说，极度酸性是致命的， 但是大量的微生物包括"嗜酸菌"和幽口螺杆菌已经进化到可W在该种极度酸性条件下存 活。还有肠道致病菌，它能够经过哺乳动物极度酸性的胃液（pH 0.9-1. 5)到达小肠，引起 致命的感染。该就迫切需要开发有效的比率型极度酸性抑巧光探针，并且兼具大的Stokes 位移，高的灵敏性、良好的选择性、光稳定性W及低毒性等特性，应用于细胞及大肠杆菌内 极度酸性的检测。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一是提供一种巧挫类比率型抑巧光探针；目的之二是提供该探 针的制备方法，该方法工艺简单、成本低廉；目的之=是提供该探针的用途，即在检测细胞 内酸性抑变化中的应用，W及在检测大肠杆菌内极度酸性抑变化中的应用。该探针对H+ 有高的灵敏度和选择性，且对抑变化的检测表现为成比率发射，并具有大的Stokes位移， 能够有效减小激发光和细胞或生物样品自身巧光的干扰。
[0005] 本发明提供的一种巧挫类比率型抑巧光探针，其结构式为：
[0006]
【主权项】
1. 一种咔唑类比率型pH荧光探针，其特征在于结构式为：
其中，Rn R2为甲基或乙基；R3S R1Q、R12至R16为氢原子或甲基；R11为氢原子、甲基、乙 基或丙基。
2. 如权利要求1所述的一种咔唑类比率型pH荧光探针的制备方法，其特征在于，包括 如下步骤： a. 在惰性气体保护下，将N-乙基咔唑-3-甲醛或其衍生物和1，1-二烷基-2-甲 基-IH-苯并[e]吲哚类衍生物按照摩尔比6-7:5溶于无水乙醇，以哌啶为催化剂，回 流12-15小时后，将反应液冷却至室温，倒入大量的蒸馏水中，用二氯甲烷溶剂萃取， 减压蒸馏除去有机溶剂，制得产物粗品；其中，无水乙醇、催化剂和蒸馏水的体积比为 15-20:1:150-200 ； b. 将产物粗品浓缩后，经硅胶柱分离得到纯品。
3. 如权利要求1所述的一种咔唑类比率型pH荧光探针在检测细胞内pH变化中的应 用。
4. 如权利要求1所述的一种咔唑类比率型pH荧光探针在检测大肠杆菌内极度酸性pH 变化中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种咔唑类比率型pH荧光探针及其制备方法，以及该探针用于活细胞和大肠杆菌内极度酸性pH变化的测定。该制备方法是：在惰性气体保护下，将N-乙基咔唑-3-甲醛或其衍生物和1,1-二烷基-2-甲基-1H-苯并[e]吲哚类衍生物溶于无水乙醇，以哌啶为催化剂，加热回流反应制得粗品；将产物粗品浓缩后，经硅胶柱分离得到纯品。该探针在极度酸性条件下呈现比率发射荧光特性，同时兼具对H+高度灵敏性、良好的选择性和大的Stokes位移等优点。此外，该探针可穿透细胞膜对细胞进行标记，适用于细胞以及大肠杆菌内极度酸性pH变化的检测。
【IPC分类】G01N21-64, C12Q1-02, C07D209-86, C12R1-19, C09K11-06
【公开号】CN104629754
【申请号】CN201510050282
【发明人】樊丽, 李增波, 高首勤, 牛卫芬, 董川, 双少敏
【申请人】山西大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日