一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚集诱导发光(AIE)的荧光探针技术领域，公开了一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针及制备方法和应用。通过本发明专利技术方法制备得到具有AIE性能的荧光探针，分子式为C

【技术实现步骤摘要】
一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚集诱导发光(AIE)的荧光探针
，具体涉及一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]脂滴(LD)是由中性脂核及载有相关蛋白的单层磷脂组成的细胞器，除了可用于能量储存外，还参与细胞活化、迁移、增殖和细胞凋亡等生理过程。LD数量增多在II型糖尿病、肥胖症和动脉粥样硬化等疾病中都能够被检测到。特别是，由于癌细胞代谢活动的改变，癌细胞中LD的数量远多于正常细胞，这使得LD可以作为一种癌症诊断的标志物。因此，对细胞中LD的监测具有重要的研究意义。
[0003]荧光探针由于灵敏度高、非侵入性，易操作等优点已成为监测LD的主要手段。相比已报道的大多数短波长LD特异性荧光探针，能够聚焦激发并减少自体荧光的红光发射荧光探针具有低光损伤和高分辨率成像的优点。另外，大多数传统的有机荧光探针不可避免的面临“聚集诱导猝灭”(ACQ)这一问题，而“聚集诱导发射”(AIE)特性的荧光探针具有高亮度、高光稳定性和大的Stokes位移等优点。因此，开发具有红光发射、AIE性能且能特异性靶向LD的荧光探针并探索其在生物成像方面的应用越来越受到人们关注。

技术实现思路

[0004]针对上述问题本专利技术提供了一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针及制备方法和应用。以三苯胺、联噻吩单元和1,3
‑
茚满二酮基团分别作为电子给体(D)、π桥和电子受体(A)设计合成了具有D
‑
π
‑
A结构的有机小分子荧光探针TDTI。在TDTI的溶液中由于分子内C
‑
C单键的自由旋转消耗了激发态的能量，其表现出极其微弱的荧光。然而，在固态或聚集状态下由于非辐射跃迁损耗能量的过程受到限制，观察到明亮的近红外(682nm)荧光发射。此外，TDTI具有优异的光稳定性，可作为亲脂性荧光探针用于高特异性靶向LD，实现癌细胞与正常细胞的区分，高保真地追踪活细胞中LD的动态特征以及活体斑马鱼中LD的特异性成像。在白光照射下，其PBS溶液中能够产生活性氧，并且有、无白光照射的MTT实验对照验证了TDTI对癌细胞的光毒性，这表明其在肿瘤细胞光动力治疗方面有潜在的应用前景。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0006]本专利技术提供例一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针，所述荧光探针的分子式为C
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NO2S2，结构式为：
[0007][0008]本专利技术提供了一种上述荧光探针的制备方法：包括以下步骤：
[0009]步骤1：将4
‑
(二苯基氨基)苯基硼酸、5
‑
溴
‑
2,2
‑
联噻吩甲醛和四三苯基磷钯溶解在由1，4
‑
二氧六环和碳酸钠水溶液组成的混合溶液中，于氮气氛围中持续搅拌加热回流，反应完成后，冷却至室温，过滤，收集得到的滤液，经过萃取、洗涤后，收集有机相，干燥、旋干，经柱色谱纯化得到化合物5
‑
(4
‑
(二苯基氨基)苯基)联噻吩
‑2‑
甲醛(TPA
‑
TTA)；
[0010][0011]步骤2:将步骤1中得到的化合物5
‑
(4
‑
(二苯基氨基)苯基)联噻吩
‑2‑
甲醛和1,3
‑
茚满二酮溶于由甲醇和甲苯组成的混合溶液中，滴加哌啶，持续搅拌加热回流，反应完成后，冷却至室温，过滤、洗涤得到目标固体化合物，即为所述的荧光探针。
[0012][0013]进一步，所述步骤1中5
‑
溴
‑
2,2
‑
联噻吩甲醛：4
‑
(二苯基氨基)苯基硼酸：四三苯基磷钯的摩尔比为1：0.9～1.1：0.055；由1，4
‑
二氧六环和碳酸钠水溶液组成的混合溶液中1，4
‑
二氧六环和碳酸钠水溶液的体积比为3：1；碳酸钠水溶液的浓度为1.5
‑
3mmol；每1mmol 5
‑
溴
‑
2,2
‑
联噻吩甲醛使用混合溶液16mL。
[0014]所述步骤1中搅拌加热回流的搅拌转速为600
‑
750rpm，加热回流时间为20～22h；萃取用二氯甲烷，三次；洗涤用饱和食盐水，两次；干燥用无水Na2(SO4)；柱色谱纯化的展开剂为乙酸乙酯：石油醚＝1：5，v/v。
[0015]所述步骤2中5
‑
(4
‑
(二苯基氨基)苯基)联噻吩
‑2‑
甲醛、1,3
‑
茚满二酮和哌啶的摩尔比为1.5～3.5：6：3.5；由甲醇和甲苯组成的混合溶液中甲醇和甲苯的体积比为1：2；每1mmol 1,3
‑
茚满二酮用混合溶液20mL。
[0016]所述步骤2中搅拌加热回流的搅拌转速为600
‑
750rpm，加热回流时间为19～21h；洗涤用冷乙醇，乙腈反复洗涤；
[0017]本专利技术提供了一种上述荧光探针的应用，用于制备动态追踪LD的试剂或识别癌细胞的试剂。
[0018]本专利技术又提供了一种上述荧光探针的应用，制备用于活体斑马鱼中LD特异性成像的试剂。
[0019]本专利技术还提供了一种上述荧光探针的应用，用于制备肿瘤细胞光动力治疗的试剂。
[0020]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0021]1、本专利技术基于三苯胺基团具有AIE性能的LD特异性荧光探针TDTI合成较易，只需两步就可以完成，且后处理过程简单。
[0022]2、本专利技术荧光探针分子TDTI具有可见光区的激发和红光发射，降低了对细胞组织
的光损伤，并提高了其穿透能力。
[0023]3、本专利技术荧光探针分子TDTI用于生物成像，具有优异的光稳定性，能够高特异性地靶向LD，实现了癌细胞与正常细胞的区分，高保真地追踪活细胞中LD的动态特征以及活体斑马鱼中LD的特异性成像。更进一步，本专利技术探针TDTI光敏产生活性氧的能力，使其对癌细胞具有光毒性，在肿瘤细胞光动力治疗方面有潜在的应用前景。
附图说明
[0024]图1为本专利技术探针TDTI在不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱示意图；其中：(a)为TDTI在不同极性溶剂中的紫外吸收示意图；(b)为TDTI的荧光光谱随不同比例的1,4
‑
二氧六环/H2O变化示意图；(c)为TDTI在不同极性溶剂中的归一化荧光光谱示意图。
[0025]图2(a)为探针TDTI在不同体积比的DMSO/甲苯混合溶液中的荧光光谱示意图；(b)为探针TDTI在其良溶剂DMSO和不良溶剂水、甲苯中，放大400倍的光学显微成像示意图；(c)为探针TDTI在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针，其特征在于：所述荧光探针的分子式为C
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NO2S2，结构式为：2.一种权利要求1所述的基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将4
‑
(二苯基氨基)苯基硼酸、5
‑
溴
‑
2,2
‑
联噻吩甲醛和四三苯基磷钯溶解在由1，4
‑
二氧六环和碳酸钠水溶液组成的混合溶液中，于氮气氛围中持续搅拌加热回流，反应完成后，冷却至室温，过滤，收集得到的滤液，经过萃取、洗涤后，收集有机相，干燥、旋干，经柱色谱纯化得到化合物5
‑
(4
‑
(二苯基氨基)苯基)联噻吩
‑2‑
甲醛；步骤2:将步骤1中得到的化合物5
‑
(4
‑
(二苯基氨基)苯基)联噻吩
‑2‑
甲醛和1,3
‑
茚满二酮溶于由甲醇和甲苯组成的混合溶液中，滴加哌啶，持续搅拌加热回流，反应完成后，冷却至室温，过滤、洗涤得到目标固体化合物，即为所述的荧光探针。3.根据权利要求2所属的一种基于AIE性能的脂滴特异性荧光探针的制备方法，其特征在于：所述步骤1中5
‑
溴
‑
2,2
‑
联噻吩甲醛：4
‑
(二苯基氨基)苯基硼酸：四三苯基磷钯的摩尔比为1：0.9～1.1：0.055；由1，4
‑
二氧六环和碳酸钠水溶液组成的混合溶液中1，4
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩红，裴士增，王文，张国梅，董川，双少敏，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：