一种线粒体荧光探针及其制备方法、应用

本发明涉及生物化学研究，尤其涉及一种线粒体荧光探针及其制备方法、应用。

背景技术：

1、线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，为细胞提供能量、储存钙离子、参与细胞代谢；是细胞进行有氧呼吸的主要场所。线粒体作为细胞病变或损伤时最敏感的指标之一，对其功能的研究是分子细胞病理学检查的重要内容，对人类健康具有重要意义。目前的线粒体检测技术主要有线粒体耗氧量、线粒体呼吸链复合体活性、线粒体膜电位、细胞内atp水平、线粒体膜离子通道的开放状态、活性氧类的变化、免疫蛋白印迹以及线粒体dna拷贝数检测等。然而，目前的检测方法成本高且操作较复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明首次开发了一种新型线粒体荧光探针-探针jlld，用于检测细胞中的线粒体。jlld不仅具有高稳定性、低背景荧光和高灵敏度，而且具有细胞中线粒体跟踪和成像能力，通过jlld对不同种类活细胞内线粒体成像，可以实现细胞中线粒体的检测，且操作方法简单，成像效果好，具有广阔的应用前景。将为探索线粒体参与引发重大疾病的发病机制提供重要参考。

2、本发明另一目的在于提供一种线粒体荧光探针的制备方法。

3、本本发明还提供了上述线粒体荧光探针的应用。

4、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

5、本发明提供了一种荧光探针，具有式i所示结构：

6、

7、式i。

8、本发明提供了上述技术方案所述荧光探针的制备方法，具体操作步骤如下：

9、（1）将二苯胺基-4-苯甲醛与高锰酸钾氧化生成的化合物4-二苯胺基苯甲酸；

10、（2）将1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚碘鎓和8-羟基久洛尼定-9-甲醛混合得到的化合物q-yd；

11、（3）将4-二苯胺基苯甲酸、化合物q-yd进行反应，并加入4-二甲氨基吡啶、n,n-二环己基碳二亚氨、有机溶剂混合，在30℃下加热回流，进行酯化反应，得到具有式i所示结构的荧光探针。

12、优选地，所述二苯胺基-4-苯甲醛与高锰酸钾的摩尔比为1：（3.5～3.8）。

13、优选地，所述1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚碘鎓、8-羟基久洛尼定-9-甲醛的摩尔比为（1～1.2）：1。

14、优选地，所述化合物q-yd、4-二苯胺基苯甲酸、4-二氨基吡啶、n,n-二环己基碳二亚氨摩尔比为1:（2.5～2.8）：（1～1.2）：（2～2.2）。

15、优选地，所述8-羟基久洛尼定-9-甲醛、1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚碘鎓、有机试剂混合的方法包括：将8-羟基久洛尼定-9-甲醛与1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚碘鎓用甲醇溶解，向溶解完的溶液中加入3-4滴（约200μl）吡咯烷。

16、优选地，所述q-yd、4-二苯胺基苯甲酸与有机溶剂混合的方法包括：将4-二苯胺基苯甲酸、4-二氨基吡啶、n,n-二环己基碳二亚氨溶于二氯甲烷中，氮气保护下室温搅拌10min，得搅拌液，然后将q-yd溶于二氯甲烷中并加入搅拌液。

17、优选地，所述酯化反应在回流条件下进行，反应温度为30℃，反应时间为12～18h。

18、本发明还提供了一种上述荧光探针在检测生物线粒体中的应用。

19、本发明提供了一种具有式i所示结构的荧光探针，本发明提供的荧光探针（jlld），是一种以吲哚类化合物为基础合成的新型荧光探针，该探针上的正电荷能够靶向细胞内的线粒体，被线粒体的膜电位所吸引并结合在线粒体内，从而能够通过荧光检测方法对线粒体进行荧光成像，尤其是可以实现不同种类细胞中线粒体的检测。采用本发明提供的化合物jlld对线粒体进行检测，操作方法简单，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种荧光探针，其特征在于，具有式i所示结构

2.一种如权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述二苯胺基-4-苯甲醛与高锰酸钾的摩尔比为1：（3.5~3.8）。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂是由丙酮和水按照体积比4:1组成。

5.根据权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述1-乙基-2,3,3-三甲基吲哚碘鎓与8-羟基久洛尼定-9-甲醛摩尔比为（1-1.2）:1；所述有机溶剂为甲醇；所述有机碱试剂为吡咯烷。

6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述化合物q-yd与4-二苯胺基苯甲酸、4-二氨基吡啶、n,n-二环己基碳二亚氨摩尔比为1:（2.5-2.8）：（1-1.2）：（2-2.2）。

7.根据权利要求2或6所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述有机溶剂为二氯甲烷。

8.根据权利要求2-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应在氮气保护，加热条件下回流进行。

9.根据权利要求2或8所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应在30℃温度下反应12～18h。

10.一种如权利要求1所述的荧光探针或权利要求2-9任一项所述的荧光探针在检测生物线粒体中的应用。

技术总结
本发明提供了一种线粒体荧光探针及其制备方法和应用，属于生物成像研究技术领域。本发明提供的荧光探针（简称为化合物JLLD）是以吲哚类化合物为基础合成的新型探针，该探针可以凭借自身结构特点，通过探针上的正电荷靶向细胞内的线粒体，被线粒体膜电位吸引并结合在线粒体上，从而能够通过荧光检测方法对细胞中的线粒体进行成像，尤其是可以实现低浓度荧光探针对细胞中线粒体的精确定位。采用本发明提供的化合物JLLD对生物细胞进行检测，操作方法简单，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：刘勇,陈哲,张洁,王照民,房勇,谢平
受保护的技术使用者：云南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29