一種具有pH響應的恢復型近紅外熒光探針及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物熒光分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有pH響應的恢復型近紅外 熒光探針及其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于熒光光譜法具有靈敏度高、選擇性好，獲得的信息直觀、準確，能科學表達復 雜樣品的結(jié)構(gòu)、分布、含量及生理功能等諸多優(yōu)點，所以其在生物分析及造影方面應用廣 泛。
[0003] 許多生物體及其組織在可見光的激發(fā)下自身會發(fā)射熒光，嚴重干擾生物樣品的熒 光檢測和造影，如血漿中血清蛋白的熒光波長范圍為325?350nm，還原性煙酰胺腺嘌呤二 核苷酸磷酸酶（NADPH)和膽紅素的熒光波長范圍為430?470nm，故使得可見光區(qū)熒光分 析的靈敏度和準確性受到了很大的影響。近紅外熒光探針的最大吸收波長和發(fā)射波長為 600?900nm，可避免背景干擾。因此，近紅外熒光檢測在生物樣品分析中有明顯的優(yōu)越性。
[0004] 細胞內(nèi)的pH在酶活性、細胞增殖和調(diào)亡、抗藥性、離子傳輸、細胞內(nèi)吞作用以及肌 肉收縮等一系列組織活動中起著至關(guān)重要的作用。異常的pH值會影響細胞的功能，在一些 常見的疾病如癌癥和老年癡呆癥的患者身上就可以很容易發(fā)現(xiàn)這些pH值異常的細胞。細 胞功能和pH值的這種微妙關(guān)系意味著只要能掌握細胞內(nèi)pH值的變化就可以為相關(guān)的生理 和病理過程研宄提供重要的信息。因此，如何精確地檢測細胞內(nèi)pH值的變化顯得非常重 要。
[0005] 相比于其他pH的測定方法，使用熒光探針法進行pH檢測具有靈敏度高、選擇性好 等優(yōu)點，但目前大部分pH探針波長較短，不能避開組織自吸收和自熒光，背景干擾較強，部 分stocks位移小，紫外吸收波譜和熒光光譜重疊較大，信噪比大，毒性較大，不能用于細胞 和活體pH檢測，部分熒光探針pKa偏大或偏小，在pH6. 4的腫瘤環(huán)境中的幾乎沒有熒光變 化，很難實現(xiàn)對腫瘤的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有pH響應的恢復型近紅外熒光探針及其 制備方法和應用。所述具有pH響應的恢復型近紅外熒光探針的stocks位移較大、信噪比 較低，毒性較小，對細胞和活體傷害較小，而且pKa為6. 4,很適合用來進行腫瘤的檢測，本 發(fā)明提供的恢復型近紅外熒光探針的制備方法工藝簡單。
[0007] 本發(fā)明第一方面提供了一種具有pH響應的恢復型近紅外熒光探針，化學結(jié)構(gòu)式 如式（I)所示：
[0008]
【主權(quán)項】
1. 一種具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針，其特征在于，化學結(jié)構(gòu)式如式（I)所 示：
式中，X為C (邸3) 2、0、S或Se，Y為面素，Z為NH、0或S，Ri和R 2分別獨立地選自H、c 燒基或SO3R5, Rs為C 燒基或節(jié)基，Rs和R4分別獨立地選自C H8燒基或節(jié)基。
2. 如權(quán)利要求1所述的恢復型近紅外巧光探針，其特征在于，所述X為C (CH 3) 2,所述Y 為艦，所述Z為NH，所述Ri和所述R 2均為H，所述R 3和所述R 4均為己基。
3. -種具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針的制備方法，其特征在于，包括W下步 驟： (1) 分別提供化學結(jié)構(gòu)式如式（II )和式（III)所示的化合物；
式中，X為C (邸3) 2、0、S或Se，Y為面素，Ri和R 2分別獨立地選自H、C H8燒基或SO 3R5， 咕為C 燒基或節(jié)基，R 3和R 4分別獨立地選自C H8燒基或節(jié)基，R e為氨基、哲基或琉基； (2) 將所述化學結(jié)構(gòu)式如式（II )和式（III)所示的化合物按照摩爾比為1:1. 2-1:10 的比例溶解在溶劑中，再加入縛酸劑，保護氣體氛圍下，在40°C -80°C反應4-lOh，提純后得 到具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針，所述具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針化學 結(jié)構(gòu)式如式（I)所示；
式中，X為C (邸3) 2、〇、S或Se，Y為面素，Z為NH、0或S，Ri和R 2分別獨立地選自H、C 燒基或SO3R5, R5為C 燒基或節(jié)基，R3和R4分別獨立地選自C H8燒基或節(jié)基。

4. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述X為C (CH 3) 2,所述Y為艦，所述Z 為NH，所述Ri和所述R 2均為H，所述R 3和所述R 4均為己基。
5. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為N，N-二甲基甲酷胺、己膳或 己醇。
6. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述縛酸劑為S己胺、N，N-二異丙基己 胺或化晚。
7. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述縛酸劑與所述化學結(jié)構(gòu)式如式 (II )的化合物的摩爾比為1. 2:1-4:1。
8. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述提純的方法為：反應結(jié)束后旋蒸除 去溶劑，真空干燥12h，過娃膠柱，用二氯甲燒和甲醇的混合溶液進行梯度洗脫，除去溶劑， 即得所述具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針。
9. 如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述化學結(jié)構(gòu)式如式（III)所示的化合 物采用W下方法制得： 將化學式為
化合物和4-甲醒化晚按摩爾比為5:1-3:1的比例溶解在第 二溶劑中，冰浴條件下，在保護氣體下進行縮合反應0. 5-化，Re為氨基、哲基或琉基；然后加 入棚氨化鋼，進行還原反應2-化，所述棚氨化鋼與所述4-甲醒化晚的摩爾比為1:1-2:1，提 純后制得化學式如式（III)所示的化合物。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的具有抑響應的恢復型近紅外巧光探針應用于制備腫瘤檢 巧。、診斷、治療或診療的藥物。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有pH響應的恢復型近紅外熒光探針，化學結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示：式中，X為C(CH3)2、O、S或Se，Y為鹵素，Z為NH、O或S，R1和R2分別獨立地選自H、C1-18烷基或SO3R5，R5為C1-18烷基或芐基，R3和R4分別獨立地選自C1-18烷基或芐基。該pH響應的恢復型近紅外熒光探針在pH5.0～7.5時，熒光強度隨著pH的降低而逐漸增強，并且二者呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系。其stocks位移較大、信噪比較低，毒性較小，對細胞和活體傷害較小，而且pKa為6.4，很適合用來進行腫瘤的檢測，克服了現(xiàn)有技術(shù)熒光探針的缺陷。本發(fā)明還提供了該探針的制備方法，制備方法簡單。
【IPC分類】A61K49-00, C07D401-14, G01N21-64, C09K11-06
【公開號】CN104592987
【申請?zhí)枴緾N201410843081
【發(fā)明人】蔡林濤, 孟曉青, 龔萍, 呂亞琳, 張利
【申請人】深圳先進技術(shù)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日