System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种具有内质网靶向的ONOO-荧光探针及其制备方法和应用技术_技高网

一种具有内质网靶向的ONOO-荧光探针及其制备方法和应用技术

技术编号:41131118 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-30 18:00
本发明专利技术公开了一种具有内质网靶向的ONOOˉ荧光探针及其制备方法和应用,涉及生物体内原位成像检测技术领域,本发明专利技术设计合成了喹啉骨架的聚集诱导发光内质网荧光探针,该探针分子由喹啉骨架、靶向基团以及反应基团构成。本发明专利技术提供的内质网荧光探针具有细胞毒性小、光稳定性高、内质网定位特异性好等显著优势,可以专一性检测体内内质网氧化应激下的ONOOˉ水平波动,不受其他生物分子及酶等干扰。本发明专利技术中目标探针与ONOOˉ反应后,所得聚集诱导发光内质网探针光稳定性好、细胞毒性低且对内质网定位特异性高,可用于活细胞实时动态高分辨荧光成像,成像效果好,因此可用于肝损伤的实时监测以及对损伤程度的评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物体内原位成像检测,具体涉及一种具有内质网靶向的onoo-荧光探针及其制备方法和应用。


技术介绍

1、肝脏是人体最大的消化器官,位于人体的腹部。它在各种生理过程中发挥了重要作用,包括糖原收集的平衡和各种物质的代谢。随着当代生活节奏的加快,肝脏面临着酒精,药物和化学物质造成的危害威胁。急性肝损伤可恶化为肝衰竭,严重者可导致死亡,严重危及人类健康。急性肝损伤发生复杂,评估费力,其临床行为包含所有肝脏相关病理过程。药物治疗在临床上是一个巨大的挑战,主要是由于缺乏有效和准确的诊断。目前对于急性肝损伤的诊断,传统的临床方法基于监测血清指标水平,这些指标包含丙氨酸氨基转移酶(alt),天冬氨酸氨基转移酶(ast),γ-谷氨酰转肽酶(ggt)和碱性磷酸酶(alp),但是这些生物标志物与其他疾病(如急性肺损伤、骨骼肌损伤等)重复,不具有特异性,因此可能会给临床诊治带来极大的不确定性,可见,如何利用精确的检测方法实现急性肝损伤的快速精准诊断,对于加速急性肝损伤的紧迫、及时治疗具有划时代的意义。

2、内质网是参与生命活动的一类重要的细胞器,参与许多蛋白质、糖原、脂质和胆固醇物质的合成和分泌,依据内质网膜外表面是否有核糖体附着,通常将内质网分为粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,rer)和滑面内质网(smooth endoplasmicreticulum,ser)两种基本类型,滑面内质网还具有解毒功能,如肝细胞中的滑面内质网中含有一些酶,用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质,因此对于内质网的应激检测可能对于急性肝损伤更具有特异性。过氧化硝酸盐(onoo-)是一种高度氧化和亲核的试剂,通常内质网氧化应激伴随onoo-的异常波动,然而在生理条件下,onoo-具有短寿命(20毫秒)、高反应性和低浓度(纳摩尔水平),因此检测内源性onoo-始终是一个难题。到目前为止,有电化学,紫外-可见吸收光谱和免疫组织化学方法用于分析onoo-浓度,但这些方法都不能用于onoo-的体内原位成像。最近,由于其高时间和空间分辨率,高灵敏度和非侵入性。基于荧光探针的荧光成像技术已成为探索onoo-生理功能的理想工具。根据不同类型的反应基团,包括双键,苯硼酸酯,α-酮酰胺,吲哚啉-2,3-二酮,三氟甲基酮和n-氨基苯酚,大量的onoo-特异性荧光探针已有报道。但是具有内质网靶向的过氧亚硝酸盐荧光探针却很少见,同时,很少有荧光探针可以评估onoo-内质网氧化应激下的水平波动。


技术实现思路

1、针对现有技术中的上述问题,本专利技术提供一种具有内质网靶向的onoo-荧光探针及其制备方法和应用,用以解决现有技术难以评估onoo-在内质网氧化应激下的水平波动的技术难题。

2、本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种具有内质网靶向的onoo-荧光探针,所述onoo-荧光探针由喹啉的aie骨架和硼酸酯的响应基团以及磺酰胺的靶向基团构成,命名为qm-onoo,其结构式如式1所示:

4、

5、具有内质网靶向的onoo-荧光探针的制备方法,所述onoo-荧光探针由如下步骤制得:

6、(1)取化合物2-甲基喹啉溶于甲苯溶液,氮气条件下加入溴乙酸乙酯反应升温至100~120℃回流过夜,反应结束后,冷却至室温固体析出,抽滤后的固体用乙醚洗涤,得到如

7、式2所示的物质1;

8、

9、(2)将物质1溶于乙醇,氮气条件下加入丙二腈以及乙醇钠,室温下搅拌6~12h,反应完成后旋蒸除去溶剂,以二氯甲烷为有机相、以饱和食盐水为水相萃取,合并保留有机层,旋蒸除去溶剂,硅胶柱分离纯化,得到如式3所示的物质2;

10、

11、(3)将物质2溶于thf/h2o混合溶液,氮气条件下加入naoh,升温至60~80℃,反应过夜,浓缩反应液,加水至组分完全溶解,逐滴加入稀盐酸直至固体不再析出,抽滤得如式4所示的物质3;

12、

13、(4)将物质3溶于dmf,0℃条件下缓慢加入edci和hobt,氮气条件下搅拌半小时,0℃冰浴,缓慢加入n-(2-氨基乙基)-4-甲基苯磺酰胺,室温反应过夜,反应完成后以乙酸乙酯为有机相、以饱和食盐水为水相萃取,合并保留有机层,旋蒸除去溶剂,硅胶柱分离纯化,得到如式5所示的物质4;

14、

15、(5)将物质4和4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯溶于乙腈,氮气条件下逐滴加入哌啶,反应升至70~100℃回流反应过夜,反应结束后,以二氯甲烷为有机相、以饱和食盐水为水相萃取,合并保留有机层,旋蒸除去溶剂,硅胶柱分离纯化,得到如式1所示的qm-onoo。

16、更进一步地,步骤(1)中,所述2-甲基喹啉与溴乙酸乙酯的摩尔比为1∶1~1.5。

17、更进一步地,步骤(2)中,所述物质1、丙二腈以及乙醇钠的摩尔比为1∶2∶2。

18、更进一步地,步骤(3)中,所述物质2、naoh的摩尔比为1∶1,所述thf/h2o混合溶液中,thf/h2o的体积比为5∶1。

19、更进一步地,步骤(4)中,所述物质3与edci、hobt、n-(2-氨基乙基)-4-甲基苯磺酰胺的摩尔比为1∶1.3∶1.3∶1.3。

20、更进一步地,步骤(5)中,所述物质4与4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯的摩尔比为1∶2~3。

21、具有内质网靶向的onoo-荧光探针在作为检测体内内质网氧化应激下的onoo-水平波动的荧光探针上的应用。

22、综上所述,相比于现有技术,本专利技术具有如下优点及益效果:

23、1、本专利技术设计合成了喹啉骨架的聚集诱导发光内质网荧光探针,该探针分子由喹啉骨架、靶向基团以及反应基团构成。本专利技术提供的聚集诱导发光内质网荧光探针qm-onoo具有细胞毒性小、光稳定性高、内质网定位特异性好等显著优势,可以专一性检测体内内质网氧化应激下的onoo-水平波动,不受其他生物分子及酶等干扰。

24、2、本专利技术中目标探针与onoo-反应后,具有明显的聚集诱导发光行为,所得聚集诱导发光内质网探针光稳定性好、细胞毒性低且对内质网定位特异性高,可用于活细胞实时动态高分辨荧光成像,成像效果好,因此可用于肝损伤的实时监测以及对损伤程度的评估。

25、3、通过本专利技术的制备方法获得onoo-响应型探针,能够定性的展示hepg2细胞中内质网的onoo-的空间分布,以及肝损伤小鼠时内质网的onoo-水平波动,对研究onoo-相关的生理和病理过程具有重要的科研及经济价值。

26、4、本专利技术合成路线简单、反应条件温和、产率较高;原料简单易得,合成成本低廉。

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【技术保护点】

1.一种具有内质网靶向的ONOO-荧光探针,其特征在于,所述ONOO-荧光探针由喹啉的AIE骨架和硼酸酯的响应基团以及磺酰胺的靶向基团构成,命名为QM-ONOO,其结构式如式1所示:

2.如权利要求1所述的一种具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,所述ONOO-荧光探针由如下步骤制得:

3.如权利要求2所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述2-甲基喹啉与溴乙酸乙酯的摩尔比为1∶1~1.5。

4.如权利要求2所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述物质1、丙二腈以及乙醇钠的摩尔比为1∶2∶2。

5.如权利要求2所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述物质2、NaOH的摩尔比为1∶1,所述THF/H2O混合溶液中,THF/H2O的体积比为5∶1。

6.如权利要求2所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述物质3与EDCI、HOBT、N-(2-氨基乙基)-4-甲基苯磺酰胺的摩尔比为1∶1.3∶1.3∶1.3。

7.如权利要求2所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述物质4与4-甲酰基苯硼酸频哪醇酯的摩尔比为1∶2~3。

8.如权利要求1所述的具有内质网靶向的ONOO-荧光探针在作为检测体内内质网氧化应激下的ONOO--水平波动的荧光探针上的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种具有内质网靶向的onoo-荧光探针,其特征在于,所述onoo-荧光探针由喹啉的aie骨架和硼酸酯的响应基团以及磺酰胺的靶向基团构成,命名为qm-onoo,其结构式如式1所示:

2.如权利要求1所述的一种具有内质网靶向的onoo-荧光探针的制备方法,其特征在于,所述onoo-荧光探针由如下步骤制得:

3.如权利要求2所述的具有内质网靶向的onoo-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述2-甲基喹啉与溴乙酸乙酯的摩尔比为1∶1~1.5。

4.如权利要求2所述的具有内质网靶向的onoo-荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述物质1、丙二腈以及乙醇钠的摩尔比为1∶2∶2。

5.如权利要求2所述的具有内质网靶...

【专利技术属性】
技术研发人员:董鉴霞费皓天张培李静
申请(专利权)人:四川大学华西医院
类型:发明
国别省市:

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