一种极度酸性pH荧光探针及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种极度酸性的pH荧光探针及其制备方法和应用。该探针是利用丁二烯桥联吲哚或其衍生物和3-[3-(4-氟苯基)-1-烷基-1H-吲哚构建基于分子内电荷转移效应的pH荧光探针。其制备方法：在惰性气体保护下，将2,3,3-三甲基吲哚或1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚与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固体，室温搅拌，过夜，减压浓缩制得粗品，经硅胶柱分离制得纯品。该探针具有较低的pKa值，对H+有较高的灵敏度、好的选择性、以及大的Stocks位移。由于该探针在结合H+前后颜色变化较明显，可方便地通过裸眼识别。该探针可穿透细胞膜，适用于细胞内pH值的检测和细胞成像。
【专利说明】一种极度酸性pH荧光探针及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及荧光探针，具体属于一种极度酸性PH荧光探针及其制备方法，以及该探针在细胞成像中的应用。
【背景技术】
[0002]pH值不仅对物质的物化性质及其反应性能有明显的影响，细胞和细胞器的许多重要生理过程等也都与pH值密切相关。酸性和碱性过强会导致心、肺病变或神经类疾病，严重时甚至会有生命危险。在正常的生理条件下，细胞液中H+的浓度约为40nmol/L(pH =
7.40)，其变动幅度一般在0.1~0.2个pH单位。细胞内还有一个pH值范围是酸性范围，如溶酶体的PH值范围为4.5-5.5，内涵体的pH值范围为5.4-6.2，称为酸性细胞器。极度酸性环境(pH〈4)对大多数生物体是致命的。细胞内pH值与细胞功能的密切关系意味着对细胞内PH值的精确测量可以为研究小至 单个细胞器的生理学和病理学过程提供关键信息。所以，监测细胞内PH值的动态变化对于理解细胞内许多生理功能的机制有着重要的作用。
[0003]生命体系要求能检测到微小的pH值变化。测定pH值一般用玻璃电极，但由于存在电化学干扰、可能的机械损伤等缺陷而不适于活体PH监测。还有采用比色法测定pH值，但是比色法也存在着明显的缺点，无法应用到生命体系进行活体细胞造影。另外，比色法的灵敏度较低。荧光探针具有快速实时响应、对细胞无损伤、响应灵敏度高以及选择性专一等优点，利用荧光探针对细胞内PH值变化进行检测已引起人们的广泛兴趣。目前报道的许多PH荧光探针集中在检测细胞内中性，即细胞液的pH值以及溶酶体和内涵体等酸性细胞器PH值；测定极度环境，如pH〈4或pH>9的荧光探针报道的非常少。因此，设计合成具有大的Stokes位移、对H+离子高度敏感、选择性好、能测定极度环境下pH的荧光探针在生物和化学等方面都具有潜在应用价值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是提供一种具有大的Stocks位移、对pH高度敏感、选择性高、能测定极度酸性条件下PH值的荧光探针；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；目的之三是提供该探针的用途，即该探针作为荧光指示剂检测细胞内PH值。
[0005]本发明提供的一种极度酸性的pH荧光探针，其结构式为:
[0006]
【权利要求】
1.一种极度酸性的PH荧光探针，其特征在于结构式为:
2.如权利要求1所述的一种极度酸性的PH荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)在惰性气体保护下，将2，3，3-三甲基吲哚或1，1，2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚与3-[3-(4-氟苯基)-1-烷基-1H-吲哚-2-基]-丙烯醛按摩尔比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]吲哚计加入5倍摩尔数的KOH固体，室温搅拌，反应过夜； (2)过滤除去KOH固体，向反应液中加入1-2倍体积的H2O,用CH2Cl2萃取2_3次；合并有机相，用无水Na2SO4干燥后,减压蒸懼得到粗品； (3)粗品经硅胶柱分离，得到纯品。
3.如权利要求1所述的一种极度酸性的PH荧光探针用作检测细胞内pH值的指示剂。
4.如权利要求1所述的一种极度酸性的pH荧光探针在细胞成像中的应用。
【文档编号】G01N21/64GK104017572SQ201410262408
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】牛卫芬, 樊丽, 武庭瑄, 钞建宾, 双少敏, 董川 申请人:山西大学