一种pH敏感近红外荧光分子探针及其制备方法与用途【专利摘要】本发明提供了一种pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy，其结构式如下。本发明还提供了该分子探针的制备方法及其在pH检测中的应用。该荧光分子探针结构新颖，制备工艺简单，能有效的避开生物自发荧光和细胞内源性物质的干扰，灵敏度高、光学稳定性好和细胞膜渗透性好，能够准确监测近体内中性生理pH值的波动。【专利说明】一种pH敏感近红外荧光分子探针及其制备方法与用途【
技术领域：
】[0001]本发明属于生化检测领域，特别涉及一种PH敏感近红外荧光分子探针，还涉及该分子探针的制备方法及其在PH检测中的应用。【
背景技术：
】[0002]细胞内pH的变化对许多细胞性活动,包括受体介导的信号传导、酶活性、细胞的生长及凋亡、离子迁移及平衡、钙的调控、胞吞作用、趋药性及细胞粘附等均会产生重要影响。例如，肿瘤发生时细胞内PH会发生变化。[0003]基于光学信号变化而建立的pH测定方法可弥补玻璃电极难以测定体内pH的不足。一些有机化合物的荧光或吸光性质随pH的变化，该性质可用来指示目标介质中酸碱性的改变，利用荧光法测定PH具有灵敏度高、可以采用缓和模式操作(这种技术特别适合研究混浊和非均匀体系)、分析仪器的几何设计更加灵活等特点(谢小燕，夏宁邵.生物技术通讯，2001，12(3):831-837;蒋林玲，丁立平，房喻.自然杂志，2004,26(6):333-338；刘春春，杭海英.生物化学与生物物理进展，2006，33(3):22-29)。此外，利用各种荧光参数，如荧光强度、荧光寿命等的变化来测定PH值，不仅便于荧光显微学研究，而且可实时检测细胞内pH的动态分布和区域变化(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荧光指示剂也可同时在细胞和非细胞体系中使用。pH荧光探针的上述优点推动了用于检测生理范围内pH变化的荧光染料的改进与发展。[0004]MichaelEC等人将一系列Cy5类荧光探针用于IN细胞pH检测，这是报道较早的该类石开究(MichaelEC,GregoryS，AdieE.pH-SensitiveCyanineDyesforBiologicalApplications[J].JournalofFluorescence.2002，12(3):425_429)。TakuyaMyochin等用三个荧光探针检测pH，发现在酸性条件下这些荧光探针的最大吸收峰红移40-80nm(TakuyaM,KazukiK,KenjiroH,etal.RationalDesignofRatiometricNear-1nfraredFluorescentpHProbeswithVariouspKaValues,BasedonAminocyanine[J].JAmChemSoc.2011，133:3401-3409)。HyeranLee等合成了一种由pH敏感的突光染料结合一种环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(cRGD)肽靶向作用于ανβ3整联蛋白(ABIR)，该蛋白质在肿瘤发生时会在上皮细胞过度表达；该探针对PH变化高度敏感，在ΡΗ=6时，该探针几乎不显示荧光，当pH〈5，Pka=4.7时，显示高强度荧光；该探针为酸性细胞器特别是肿瘤溶酶体及晚期内含体的理想成像剂；体内实验显示在注射探针4h后可检测到荧光(HyeranL,WalterA,KumarB,etal.Near-1nfraredpH-ActivatableFluorescentProbesforImagingPrimaryandMetastaticBreastTumors[J].BioconjugateChem.2011,22:777-784)。[0005]近红外光区的荧光检测可以降低光对生物体的损伤，也可以避免生物体自身荧光的干扰。然而，现有对荧光分子探针的研究主要为对酸性近红外PH荧光探针的研究，难以应用于活体内PH检测；用来监测活体内pH值的变化pKa值近中性的近红外荧光探针还未见报道。迫切需要设计一种pH近中性的近红外荧光探针来研究细胞内pH值的波动情况，【
发明内容】[0006]发明目的:本发明的目的在于提供灵敏度高、结果准确、可用于体内pH监测的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy。[0007]本发明的第二目的在于提供上述荧光分子探针的制备方法。[0008]本发明的第三目的在于提供上述荧光分子探针的应用。[0009]技术方案:本发明提供的一种pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy，其结构式如下:[0010]【权利要求】1.一种pH敏感近红外突光分子探针MP-Cy,其结构式如下:2.—种权利要求1所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy的制备方法，其特征在于:将化合物IR-820和甲基哌嗪反应；纯化后即得。3.根据权利要求2所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy的制备方法，其特征在于:化合物IR-820和甲基哌嗪的摩尔比为1:(5-15)，反应温度为70-90°C，反应时间为5~8h，反应体系溶剂为THF或者DMSO。4.根据权利要求2所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy的制备方法，其特征在于:纯化工艺具体为:减压浓缩反应液，加入醚类溶剂，过滤；滤饼经柱层析，即得。5.根据权利要求4所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy的制备方法，其特征在于:所述醚类溶剂为分子量为74-186的醚类化合物，优选乙醚或甲基叔丁基醚。6.根据权利要求4所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy的制备方法，其特征在于:色谱柱为硅胶柱，硅胶的规格为200-300目；洗脱液为体积比4:1~8:1的二氯甲烷和甲醇的混合物，或为体积比3:1~6:1的乙酸乙酯和甲醇的混合物。7.权利要求1所述的pH敏感近红外荧光分子探针MP-Cy在pH检测中的应用。【文档编号】C07D209/60GK103555317SQ201310465456【公开日】2014年2月5日申请日期:2013年10月8日优先权日:2013年10月8日【发明者】吉民,孙春龙,蔡进,王鹏,宗玺,李鲁申,周高信申请人:东南大学