一種pH敏感近紅外熒光分子探針及其制備方法與用途【專利摘要】本發(fā)明提供了一種pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy，其結(jié)構(gòu)式如下。本發(fā)明還提供了該分子探針的制備方法及其在pH檢測中的應(yīng)用。該熒光分子探針結(jié)構(gòu)新穎，制備工藝簡單，能有效的避開生物自發(fā)熒光和細(xì)胞內(nèi)源性物質(zhì)的干擾，靈敏度高、光學(xué)穩(wěn)定性好和細(xì)胞膜滲透性好，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測近體內(nèi)中性生理pH值的波動。【專利說明】一種pH敏感近紅外熒光分子探針及其制備方法與用途【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明屬于生化檢測領(lǐng)域，特別涉及一種PH敏感近紅外熒光分子探針，還涉及該分子探針的制備方法及其在PH檢測中的應(yīng)用。【
背景技術(shù)：
】[0002]細(xì)胞內(nèi)pH的變化對許多細(xì)胞性活動,包括受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)、酶活性、細(xì)胞的生長及凋亡、離子遷移及平衡、鈣的調(diào)控、胞吞作用、趨藥性及細(xì)胞粘附等均會產(chǎn)生重要影響。例如，腫瘤發(fā)生時細(xì)胞內(nèi)PH會發(fā)生變化。[0003]基于光學(xué)信號變化而建立的pH測定方法可彌補(bǔ)玻璃電極難以測定體內(nèi)pH的不足。一些有機(jī)化合物的熒光或吸光性質(zhì)隨pH的變化，該性質(zhì)可用來指示目標(biāo)介質(zhì)中酸堿性的改變，利用熒光法測定PH具有靈敏度高、可以采用緩和模式操作(這種技術(shù)特別適合研究混濁和非均勻體系)、分析儀器的幾何設(shè)計(jì)更加靈活等特點(diǎn)(謝小燕，夏寧邵.生物技術(shù)通訊，2001，12(3):831-837;蔣林玲，丁立平，房喻.自然雜志，2004,26(6):333-338；劉春春，杭海英.生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2006，33(3):22-29)。此外，利用各種熒光參數(shù)，如熒光強(qiáng)度、熒光壽命等的變化來測定PH值，不僅便于熒光顯微學(xué)研究，而且可實(shí)時檢測細(xì)胞內(nèi)pH的動態(tài)分布和區(qū)域變化(S.Anderson,H.LAnderson,A.BashalI,Μ.McPartlin,J.Κ.M.SandersAngew.Chem.1nt.Ed.Engl.1995,34,106-109)。此外，很多pH熒光指示劑也可同時在細(xì)胞和非細(xì)胞體系中使用。pH熒光探針的上述優(yōu)點(diǎn)推動了用于檢測生理范圍內(nèi)pH變化的熒光染料的改進(jìn)與發(fā)展。[0004]MichaelEC等人將一系列Cy5類熒光探針用于IN細(xì)胞pH檢測，這是報道較早的該類石開究(MichaelEC,GregoryS，AdieE.pH-SensitiveCyanineDyesforBiologicalApplications[J].JournalofFluorescence.2002，12(3):425_429)。TakuyaMyochin等用三個熒光探針檢測pH，發(fā)現(xiàn)在酸性條件下這些熒光探針的最大吸收峰紅移40-80nm(TakuyaM,KazukiK,KenjiroH,etal.RationalDesignofRatiometricNear-1nfraredFluorescentpHProbeswithVariouspKaValues,BasedonAminocyanine[J].JAmChemSoc.2011，133:3401-3409)。HyeranLee等合成了一種由pH敏感的突光染料結(jié)合一種環(huán)狀精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(cRGD)肽靶向作用于ανβ3整聯(lián)蛋白(ABIR)，該蛋白質(zhì)在腫瘤發(fā)生時會在上皮細(xì)胞過度表達(dá)；該探針對PH變化高度敏感，在ΡΗ=6時，該探針幾乎不顯示熒光，當(dāng)pH〈5，Pka=4.7時，顯示高強(qiáng)度熒光；該探針為酸性細(xì)胞器特別是腫瘤溶酶體及晚期內(nèi)含體的理想成像劑；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示在注射探針4h后可檢測到熒光(HyeranL,WalterA,KumarB,etal.Near-1nfraredpH-ActivatableFluorescentProbesforImagingPrimaryandMetastaticBreastTumors[J].BioconjugateChem.2011,22:777-784)。[0005]近紅外光區(qū)的熒光檢測可以降低光對生物體的損傷，也可以避免生物體自身熒光的干擾。然而，現(xiàn)有對熒光分子探針的研究主要為對酸性近紅外PH熒光探針的研究，難以應(yīng)用于活體內(nèi)PH檢測；用來監(jiān)測活體內(nèi)pH值的變化pKa值近中性的近紅外熒光探針還未見報道。迫切需要設(shè)計(jì)一種pH近中性的近紅外熒光探針來研究細(xì)胞內(nèi)pH值的波動情況，【
發(fā)明內(nèi)容】[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確、可用于體內(nèi)pH監(jiān)測的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy。[0007]本發(fā)明的第二目的在于提供上述熒光分子探針的制備方法。[0008]本發(fā)明的第三目的在于提供上述熒光分子探針的應(yīng)用。[0009]技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy，其結(jié)構(gòu)式如下:[0010]【權(quán)利要求】1.一種pH敏感近紅外突光分子探針MP-Cy,其結(jié)構(gòu)式如下:2.—種權(quán)利要求1所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy的制備方法，其特征在于:將化合物IR-820和甲基哌嗪反應(yīng)；純化后即得。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy的制備方法，其特征在于:化合物IR-820和甲基哌嗪的摩爾比為1:(5-15)，反應(yīng)溫度為70-90°C，反應(yīng)時間為5~8h，反應(yīng)體系溶劑為THF或者DMSO。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy的制備方法，其特征在于:純化工藝具體為:減壓濃縮反應(yīng)液，加入醚類溶劑，過濾；濾餅經(jīng)柱層析，即得。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy的制備方法，其特征在于:所述醚類溶劑為分子量為74-186的醚類化合物，優(yōu)選乙醚或甲基叔丁基醚。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy的制備方法，其特征在于:色譜柱為硅膠柱，硅膠的規(guī)格為200-300目；洗脫液為體積比4:1~8:1的二氯甲烷和甲醇的混合物，或?yàn)轶w積比3:1~6:1的乙酸乙酯和甲醇的混合物。7.權(quán)利要求1所述的pH敏感近紅外熒光分子探針MP-Cy在pH檢測中的應(yīng)用?！疚臋n編號】C07D209/60GK103555317SQ201310465456【公開日】2014年2月5日申請日期:2013年10月8日優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日【發(fā)明者】吉民,孫春龍,蔡進(jìn),王鵬,宗璽,李魯申,周高信申請人:東南大學(xué)