【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物检测，涉及线粒体的探针，具体涉及一种直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针及其应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、线粒体形态是生理学和病理学的一个基本参数。特别是，它们的异常与疾病密切相关，这些异常通常反映在大小、结构和数量上。首先，扩张型心肌病患者的心肌细胞中的线粒体变小。其次，在结构上，肌萎缩侧索硬化症(又称“渐冻症”)、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症的神经元中，线粒体肿胀，几乎没有剩余的嵴。最后，慢性阻塞性肺病的肌肉细胞中线粒体数量减少。总之，线粒体相关疾病的大量临床观察证实了一个重要事实，即线粒体异常形态的准确可视化已成为疾病诊断的重要指标。
3、在临床诊断中，为了防止细胞自溶和细菌分解破坏细胞的成分和结构，必须将待检测的细胞及时固定，因为成分和结构的变化往往会影响诊断的准确性。例如，在诊断玻璃体视网膜淋巴瘤时，来自玻璃体的淋巴瘤细胞必须尽快被固定，因为它们在几分钟内开始退化。同样，在肺癌筛查中，痰中的鳞状上皮细胞也需要在储存、转运和染色之前被迅速放入固定剂中。到目前为止，对于固定细胞，电子显微镜和免疫组织化学已经成为可视化线粒体形态学的两个常用工具，尽管它们已成功用于在理论研究和疾病诊断中表征线粒体形态，但这两种技术对生物样本进行的复杂处理往往会损害线粒体形态而干扰检测。
4、众所周知，各种小分子荧光探针可以通过
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针及其应用，本专利技术提供的荧光探针不仅能对活细胞中形态正常的线粒体进行成像，而且能清晰地成像固定细胞中具有正常或异常形态的线粒体，还能原位成像固定肌肉组织中含有三种不同线粒体的线粒体网状结构。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、一方面，一种直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针，其化学结构式如式(i)所示：
4、
5、该荧光探针的化学命名为：(e)-1-十二烷基-4-(2-(1-甲基-1h-吡咯-2-乙烯基)碘化喹啉，简称dmpq-12。
6、本专利技术提供的探针分子含有的十二碳烷基链与线粒体膜的磷脂双分子层之间存在选择性疏水相互作用。依靠这种选择性疏水相互作用，可以在线粒体膜电位不存在的前提下，使探针分子专一结合固定细胞和组织中的线粒体，进而对线粒体形态进行更准确的观测。
7、另一方面，一种上述直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针的制备方法，由n-甲基-2-吡咯甲醛与1-十二烷基-4-甲基喹啉鎓(1)经过缩合反应，即得。其反应式如下所示：
8、
9、第三方面，一种组合物，包括上述直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针或其药学上可接受的盐。
10、第四方面，一种制剂，包括活性成分或药用载体，所示活性成分为上述直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针或组合物。
11、第五方面，一种上述直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针、组合物或制剂的以下任一一种应用；
12、a)在制备直接且无损染色固定细胞线粒体的检测试剂中的应用；
13、b)在制备线粒体形态和/或线粒体形成的网络状结构的可视化检测试剂中的应用。
14、本专利技术所述的线粒体荧光探针dmpq-12不受线粒体膜电位影响可以稳定靶向线粒体。
15、试验结果证实，首先，本专利技术所述荧光探针可以在线粒体膜电位不存在的情况下依靠与线粒体膜的选择性疏水相互作用而专一靶向固定细胞中的线粒体，并且能够清晰地可视化固定细胞中不同形态的线粒体。
16、其次，在dmpq-12染色的固定组织中观察到三种不同形态的线粒体以及它们形成的网络状结构，为线粒体相关疾病的研究和诊断提供了简捷、无损的生物检测试剂。也预示本专利技术所述化合物dmpq-12作为固定试样中线粒体的荧光探针具有广泛的应用。
17、第六方面，一种线粒体检测试剂盒，包括上述直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针、组合物或制剂，以及溶剂或稀释剂。
18、本专利技术的有益效果为：
19、本专利技术公开了一种直接且无损染色固定细胞线粒体的小分子荧光探针及其在可视化固定细胞和组织线粒体中的应用。大量的实验证明：本专利技术所述的荧光探针能够对两种不同细胞系中固定细胞的线粒体进行清晰成像。特别是在sim下，能够清晰地观察到固定细胞中线粒体嵴的结构。除了形态正常的线粒体外，dmpq-12也能清晰地成像固定细胞中具有异常形态的线粒体。该探针还能原位成像固定肌肉组织中含有三种不同线粒体的线粒体网状结构。与商业化线粒体探针相比，本专利技术所述的吡咯喹啉盐类化合物dmpq-12具有成本低、合成简单、光稳定性好、生物相容性较好的特点。适用于共聚焦荧光显微镜、超分辨率荧光显微镜下的线粒体荧光成像，在荧光生物标记领域具有广阔的应用前景。
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1.一种直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针，其特征时，其化学结构式如式(I)所示：
2.一种权利要求1所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针的制备方法，其特征是，由N-甲基-2-吡咯甲醛与1-十二烷基-4-甲基喹啉鎓(1)经过缩合反应，即得。
3.如权利要求2所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针的制备方法，其特征是，所述缩合反应中，以哌啶作为催化剂，在85～95℃条件下进行缩合反应；
4.一种组合物，其特征是，包括权利要求1所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针或其药学上可接受的盐。
5.如权利要求4所述组合物，其特征是，所述的药学上可接受的盐可以为盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐、枸橼酸盐或苯甲磺酸盐；
6.一种制剂，其特征是，包括活性成分或药用载体，所述活性成分为权利要求1所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针或权利要求4或5所述的组合物。
7.如权利要求6所述的制剂，其特征是，所述药用载体包括水或缓冲溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针，其特征时，其化学结构式如式(i)所示：
2.一种权利要求1所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针的制备方法，其特征是，由n-甲基-2-吡咯甲醛与1-十二烷基-4-甲基喹啉鎓(1)经过缩合反应，即得。
3.如权利要求2所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针的制备方法，其特征是，所述缩合反应中，以哌啶作为催化剂，在85～95℃条件下进行缩合反应；
4.一种组合物，其特征是，包括权利要求1所述的直接且无损染色固定细胞和组织中线粒体的小分子荧光探针或其药学上可接受的盐。
5.如权利要求4所述组合物，其特征是，所述的药学上可接受的盐可以为盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐、枸橼酸盐或苯甲磺酸盐；<...
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