一種極度酸性pH熒光探針及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種極度酸性的pH熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。該探針是利用丁二烯橋聯(lián)吲哚或其衍生物和3-[3-(4-氟苯基)-1-烷基-1H-吲哚構(gòu)建基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)的pH熒光探針。其制備方法：在惰性氣體保護(hù)下，將2,3,3-三甲基吲哚或1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚與3-[3-(4-氟苯基)-1-烷基-1H-吲哚-2-基]-丙烯醛溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入KOH固體，室溫?cái)嚢?，過夜，減壓濃縮制得粗品，經(jīng)硅膠柱分離制得純品。該探針具有較低的pKa值，對(duì)H+有較高的靈敏度、好的選擇性、以及大的Stocks位移。由于該探針在結(jié)合H+前后顏色變化較明顯，可方便地通過裸眼識(shí)別。該探針可穿透細(xì)胞膜，適用于細(xì)胞內(nèi)pH值的檢測和細(xì)胞成像。
【專利說明】一種極度酸性pH熒光探針及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光探針，具體屬于一種極度酸性PH熒光探針及其制備方法，以及該探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]pH值不僅對(duì)物質(zhì)的物化性質(zhì)及其反應(yīng)性能有明顯的影響，細(xì)胞和細(xì)胞器的許多重要生理過程等也都與pH值密切相關(guān)。酸性和堿性過強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致心、肺病變或神經(jīng)類疾病，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)猩ｋU(xiǎn)。在正常的生理?xiàng)l件下，細(xì)胞液中H+的濃度約為40nmol/L(pH =
7.40)，其變動(dòng)幅度一般在0.1~0.2個(gè)pH單位。細(xì)胞內(nèi)還有一個(gè)pH值范圍是酸性范圍，如溶酶體的PH值范圍為4.5-5.5，內(nèi)涵體的pH值范圍為5.4-6.2，稱為酸性細(xì)胞器。極度酸性環(huán)境(pH〈4)對(duì)大多數(shù)生物體是致命的。細(xì)胞內(nèi)pH值與細(xì)胞功能的密切關(guān)系意味著對(duì)細(xì)胞內(nèi)PH值的精確測量可以為研究小至 單個(gè)細(xì)胞器的生理學(xué)和病理學(xué)過程提供關(guān)鍵信息。所以，監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)PH值的動(dòng)態(tài)變化對(duì)于理解細(xì)胞內(nèi)許多生理功能的機(jī)制有著重要的作用。
[0003]生命體系要求能檢測到微小的pH值變化。測定pH值一般用玻璃電極，但由于存在電化學(xué)干擾、可能的機(jī)械損傷等缺陷而不適于活體PH監(jiān)測。還有采用比色法測定pH值，但是比色法也存在著明顯的缺點(diǎn)，無法應(yīng)用到生命體系進(jìn)行活體細(xì)胞造影。另外，比色法的靈敏度較低。熒光探針具有快速實(shí)時(shí)響應(yīng)、對(duì)細(xì)胞無損傷、響應(yīng)靈敏度高以及選擇性專一等優(yōu)點(diǎn)，利用熒光探針對(duì)細(xì)胞內(nèi)PH值變化進(jìn)行檢測已引起人們的廣泛興趣。目前報(bào)道的許多PH熒光探針集中在檢測細(xì)胞內(nèi)中性，即細(xì)胞液的pH值以及溶酶體和內(nèi)涵體等酸性細(xì)胞器PH值；測定極度環(huán)境，如pH〈4或pH>9的熒光探針報(bào)道的非常少。因此，設(shè)計(jì)合成具有大的Stokes位移、對(duì)H+離子高度敏感、選擇性好、能測定極度環(huán)境下pH的熒光探針在生物和化學(xué)等方面都具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種具有大的Stocks位移、對(duì)pH高度敏感、選擇性高、能測定極度酸性條件下PH值的熒光探針；目的之二是提供該探針的制備方法，該方法工藝簡單、成本低廉；目的之三是提供該探針的用途，即該探針作為熒光指示劑檢測細(xì)胞內(nèi)PH值。
[0005]本發(fā)明提供的一種極度酸性的pH熒光探針，其結(jié)構(gòu)式為:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種極度酸性的PH熒光探針，其特征在于結(jié)構(gòu)式為:
2.如權(quán)利要求1所述的一種極度酸性的PH熒光探針的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在惰性氣體保護(hù)下，將2，3，3-三甲基吲哚或1，1，2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚與3-[3-(4-氟苯基)-1-烷基-1H-吲哚-2-基]-丙烯醛按摩爾比1: 1.0-1.5溶于N，N-二甲基甲酰胺，按2，3，3-三甲基吲哚或1，I, 2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚計(jì)加入5倍摩爾數(shù)的KOH固體，室溫?cái)嚢?，反?yīng)過夜； (2)過濾除去KOH固體，向反應(yīng)液中加入1-2倍體積的H2O,用CH2Cl2萃取2_3次；合并有機(jī)相，用無水Na2SO4干燥后,減壓蒸懼得到粗品； (3)粗品經(jīng)硅膠柱分離，得到純品。
3.如權(quán)利要求1所述的一種極度酸性的PH熒光探針用作檢測細(xì)胞內(nèi)pH值的指示劑。
4.如權(quán)利要求1所述的一種極度酸性的pH熒光探針在細(xì)胞成像中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK104017572SQ201410262408
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】牛衛(wèi)芬, 樊麗, 武庭瑄, 鈔建賓, 雙少敏, 董川 申請(qǐng)人:山西大學(xué)