本发明专利技术公开了一种新型环金属铱（III）配合物及其制备方法和在活细胞线粒体染色中的应用。所述新型环金属铱（III）配合物的阳离子部分的结构式如式I所示。本发明专利技术合成得到的环金属的铱（III）配合物结构稳定，具有良好的光物理光化学性质，细胞毒性低，并表现出良好的线粒体靶向功能，是新型的活细胞线粒体双光子荧光探针。经研究表明，该配合物的光稳定性和双光子吸收截面明显优于商用线粒体染料，是潜在的优秀双光子线粒体染料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于线粒体荧光成像
更具体地，涉及一种环金属化铱配合物及 其制备方法和在活细胞线粒体染色中的应用。
技术介绍
随着科学技术的发展，人类对线粒体的认识越来越深刻。线粒体的形态、尺寸、数 量及分布情况具有很大的差异性，活细胞中线粒体一般呈棒状的或卵状，而在细胞分裂过 程中也可变为扁盘状，枝状等。单个线粒体的长度一般为1. 5~3. 0 μ m，而人成纤维细胞线 粒体可长达40 μ m。线粒体在细胞内的功能主要是葡萄糖的氧化磷酸化，为细胞的生命活动 提供所需的能源，同时还起到调控细胞内环境的离子稳态平衡、控制细胞内源性凋亡等作 用。线粒体病变或者线粒体功能发生障碍时，则会引起各种"线粒体病"，例如阿兹海默症。 因此，对线粒体的研宄对人类相关疾病研宄和治疗具有深远意义。 通过荧光或磷光技术对线粒体成像，观察线粒体的形态变化，可作为药理及病 理研宄的研宄依据。目前已商业化的有机小分子线粒体染料只要有以下两类：一类是线 粒体膜电位依赖的如 Rhodamine dyes (Rhodamine 123、TMRM 和 TMRE)，Carbocyanine dyes (JC-1、 JC-9 和 Di0C6 及 Rosamine dyes (MitoTrackers Orange CMTMRos 和 MitoTrackers Red CMXRos等）；但是线粒体膜电位依赖性的荧光染料会随着膜电位降 低而被洗脱，不利于研宄线粒体的动态变化。另一类是膜电位非依赖性的线粒体探针 (MitoTracker Green FM、MitoTrackers Red FM 和 MitoTrackers Deep Red),Mito Fluor Green和MitoID Red等；虽然这些线粒体染料不依赖膜电位，但作为小分子有机荧光染 料，Soke位移小，水溶性差，光漂白严重等缺点也限制着它们的应用。除此之外，上述商业 化的线粒体染料均需高能量的单光子激光激发，容易产生单线态氧，不利于长时间观察线 粒体的动态变化。 近年来，双光子荧光染料成为了研宄热点，相比于传统的单光子染料，双光子荧光 染料具有诸多优点：（1)双光子激光比单光子激光波长更长，受细胞器散射影响较小；（2) 双光子可以穿透更深的样品；（3)双光子激光对细胞毒性较小。所以，双光子荧光染料比单 光子荧光染料更适合观察活细胞、或用来进行定点光漂白实验。因此开发荧光量子产率高， 荧光强，光稳定性好，Stoke位移大和荧光寿命长等特点的双光子活细胞线粒体染料具有 积极的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有活细胞线粒体染料的缺陷和技术不足，提供 一种具有双光子活细胞线粒体荧光成像功能的环金属铱（III)配合物。 本专利技术另一目的是提供所述环金属铱（III)配合物的制备方法。 本专利技术的再一目的是提供所述环金属铱（I II)配合物在活细胞双光子线粒体荧光 成像中的应用。 本专利技术上述目的通过以下技术方案实现： 一种新型环金属铱（III)配合物，其结构式如式I所示：上述新型环金属铱（III)配合物的制备方法为：将对甲基苯甲醛和2-乙酰吡啶在乙醇 中反应获得甲基苯三联吡啶（ttpy)，由甲基苯三联吡啶（ttpy)和IrCl3 · H2O先反应制得 11*(1^口7)(：13前体，再由11'(1^口7)(：1 3和2-(2,4-二氟苯基）吡啶反应制得；所述的对甲基 苯甲醛、2-乙酰吡啶、甲基苯三联吡啶（ttpy)、2-(2, 4-二氟苯基）吡啶的结构式分别为： 具体地，上述新型环金属铱（III)配合物的制备方法，包括以下步骤： SI.将对甲基苯甲醛和2-乙酰吡啶在乙醇中搅拌回流反应获得甲基苯三联吡啶 (ttpy)〇 S2.将SI得到的甲基苯三联吡啶（ttpy)与IrCl3 · H2O在乙二醇回流中反应获得 Ir (ttpy)Cl3； S3.由Ir (ttpy) Cl3 (前体）和2-(2, 4-二氟苯基）吡啶(配体）在乙二醇中回流反应， 反应结束后，利用饱和NH4PF6水溶液，析出橙黄色固体，即为目标化合物PF6。进一步干燥获得紫黑色粗产品，再经氧化铝柱色谱分离提纯，干燥(将溶剂用旋转 蒸发仪旋干）后得到目标产物PF6。 优选地，步骤SI所述回流反应的时间为12~24小时，反应温度为室温。更优选 地，步骤Sl所述回流反应的时间为24小时。 优选地，步骤S2所述回流反应的时间为10~30小时，反应温度为150~190°C。 更优选地，步骤S2所述回流反应的时间为15分钟，反应温度为180°C。 优选地，步骤S3所述回流反应的时间为12~24小时；反应温度为150~190 °C。 更优选地，步骤S3所述回流反应的时间为24小时，反应温度为180°C。 优选地，步骤S3所述饱和NH4PF6水溶液的质量分数为42. 8%。 上述环金属铱（I II)配合物在活细胞双光子线粒体荧光成像中的应用也在本专利技术 的保护范围之内。进一步地，应用时，所述的环金属铱（III)配合物是作为活细胞双光子线 粒体染料。 优选地，所述的活细胞双光子线粒体染料为Hela贴壁细胞以及HeLa 3D细胞球的 双光子线粒体染料。 本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术提供了一种新型环金属铱（III)配合物，可作为双光子线粒体靶向荧光探针。本 专利技术合成得到的环金属的铱（III)配合物结构稳定，具有良好的光物理光化学性质，细胞毒 性低，并表现出良好的线粒体靶向功能，是新型的活细胞线粒体双光子荧光探针。 本专利技术制备得到的环金属铱（III)配合物在双光子活细胞线粒体成像中的应用， 具有以下优势：（1)具有良好的水溶性；（2)具有双光子荧光性质；（3)荧光量子产率高，荧 光寿命长；（4)细胞毒性小，能对活细胞线粒体双光子荧光成像。 经研宄表明，本专利技术的上述环金属铱（III)配合物能够对细胞(如HeLa细胞）中 的线粒体双光子荧光成像，为跟踪线粒体在细胞内的变化提供有效的可视化工具，而且 光稳定性和双光子吸收截面明显优于商用线粒体染料MitoTracker? Red FM，PF6是潜在的双光子线粒体染料。【附图说明】 图1为本专利技术制备环金属铱（III)配合物所用的配体分子结构。 图2为本专利技术制备得到的环金属铱（III)配合物的分子结构。 图3为配体ttpy的合成途径。 图4为环金属铱（III)配合物的合成途径。 图5为环金属铱（III)配合物的紫外吸收光谱图。 图6为环金属铱（III)配合物的750nm激发下的荧光光谱图。 图7为环金属铱（III)配合物对HeLa贴壁细胞荧光成像图。 图8为环金属铱（III)配合物与商用线粒体染料MitoTracker? Red FM焚光共定 位图。 图9为环金属铱（III)配合物对HeLa 3D细胞球不同深度荧光成像图。【具体实施方式】 以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术 做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试 剂、方法和设备。 除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。 以下进一步说明本专利技术的合成方案。为方便表述，本文对各种物质简记如下： 实施例1配体和配合物的制备方法 1、配体ttpy本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型环金属铱（III）配合物，其特征在于，其结构式如式I所示：。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：巢晖，黄怀义，张平玉，计亮年，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。