本發(fā)明涉及溶酶體成像探針和光學(xué)超分辨成像領(lǐng)域，尤其涉及一種溶酶體超分辨成像。

背景技術(shù)：

1、溶酶體是細(xì)胞內(nèi)重要的酸性細(xì)胞器，含有多種水解酶和各種有機(jī)物質(zhì)。溶酶體在消化、分解和回收細(xì)胞內(nèi)的代謝物方面發(fā)揮重要的作用，并參與多種生命過程。當(dāng)溶酶體發(fā)生功能障礙時，可導(dǎo)致多種疾病，包括一系列溶酶體貯積病、神經(jīng)退行性疾病和心血管疾病，以及炎癥和癌癥。溶酶體在細(xì)胞內(nèi)高速移動，以滿足細(xì)胞不斷變化的需求。當(dāng)細(xì)胞處于營養(yǎng)缺乏狀態(tài)時，它們可以快速移動并靠近細(xì)胞核。監(jiān)測溶酶體動態(tài)運(yùn)動過程對理解細(xì)胞內(nèi)代謝、微環(huán)境變化和溶酶體的工作原理具有深遠(yuǎn)的影響。

2、光學(xué)成像技術(shù)是研究各類生命活動的重要工具，然而傳統(tǒng)熒光成像技術(shù)因存在光學(xué)衍射極限，無法滿足更高的成像需求。近年來發(fā)展的超分辨率顯微技術(shù)，突破了光學(xué)成像中的衍射極限，將傳統(tǒng)成像分辨率提高了10～20倍。例如基于單分子定位的隨機(jī)光學(xué)重構(gòu)顯微技術(shù)(storm)的空間分辨率可達(dá)到20納米?；趩畏肿佣ㄎ坏某直骘@微成像技術(shù)需要染料具有熒光“開-關(guān)”功能，以此實(shí)現(xiàn)單分子的檢測及定位。然而目前在活細(xì)胞內(nèi)應(yīng)用的storm成像探針受到光漂白和光毒性的嚴(yán)重限制，實(shí)現(xiàn)長時間活細(xì)胞超分辨成像具有挑戰(zhàn)性。因此開發(fā)利用低功率可見光進(jìn)行長時間storm成像的探針是超分辨成像領(lǐng)域的迫切需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，以解決上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的還在于，提供溶酶體靶向的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的合成方法，以制備靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)。

3、本發(fā)明的目的還在于，提供溶酶體靶向的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的應(yīng)用。

4、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

5、一種靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，結(jié)構(gòu)式如ⅰ所示。

6、

7、式i中，r獨(dú)立選自nme2,net2,中的任意一種。

8、結(jié)構(gòu)式i中所述的ethene?bridge代表乙烯橋，為式ii中任意基團(tuán)。

9、

10、一種溶酶體靶向的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的合成方法，合成路線如下：

11、

12、具體的步驟為：

13、步驟1、將1,2-雙(2-乙基-1-苯并噻吩-3-基)全氟環(huán)戊烯和n-溴代琥珀酰亞胺按物質(zhì)的量比(1：2.1)溶解于二氯甲烷中，常溫避光攪拌20小時后旋干溶劑，進(jìn)一步通過柱層析分離，提純后得到溴代產(chǎn)物。

14、步驟2、取上述步驟1中產(chǎn)物和間氯過氧苯甲酸按物質(zhì)的量比(1：12)溶于干燥的二氯甲烷中，在氮?dú)夥諊鲁財嚢?2小時，加水猝滅反應(yīng)，二氯甲烷萃取后減壓蒸除溶劑后，經(jīng)柱層析分離提純得到氧化產(chǎn)物。

15、步驟3、取上述步驟2中產(chǎn)物4-(4-吡啶基)苯硼酸頻哪醇酯按物質(zhì)的量比(1：2.5)溶于四氫呋喃中，加入碳酸鉀的水溶液，在氮?dú)夥諊屑尤胨娜交⑩Z(5％wt)催化下攪拌5小時，旋干四氫呋喃溶劑后用二氯甲烷萃取，減壓蒸除溶劑后，經(jīng)柱層析分離提純得到最終產(chǎn)物。

16、溶酶體靶向的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，可作為靶向溶酶體的storm成像探針。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的溶酶體探針的吸收光譜擴(kuò)展到可見光區(qū)域，熒光為近紅外發(fā)射，可利用全可見光進(jìn)行光開關(guān)反應(yīng)，避免應(yīng)用紫外光對活細(xì)胞的傷害。此外，此探針對酸性環(huán)境不敏感，有利于在酸性溶酶體內(nèi)的長時間成像。上述探針具有優(yōu)異的溶酶體靶向效果，與商用染料溶酶體綠相比，具有良好的抗光漂白性能?；罴?xì)胞內(nèi)的超分辨storm成像結(jié)果表明，利用低功率(0.75mw)的546nm激光器可以實(shí)現(xiàn)對溶酶體動態(tài)運(yùn)動的長時間監(jiān)測。本發(fā)明的靶向溶酶體的storm成像探針，可應(yīng)用于對活細(xì)胞內(nèi)溶酶體的動態(tài)超分辨成像。

17、此外，溶酶體靶向的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)還可應(yīng)用于傳感和檢測等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，其特征在于：其結(jié)構(gòu)式如式i所示：

2.如權(quán)利要求1所述的靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，其特征在于：所述的ethenebridge代表乙烯橋，為式ii中任意基團(tuán)：

3.靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的合成路線，其特征在于，

4.如權(quán)利要求3所述的靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的合成路線，其特征在于：

5.靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的合成方法，其特征在于：包括如下步驟：

6.靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的應(yīng)用，其特征在于，作為靶向溶酶體的storm成像探針。

7.如權(quán)利要求6所述的靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的應(yīng)用，其特征在于，實(shí)現(xiàn)活胞內(nèi)的溶酶體動態(tài)超分辨成像。

8.靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)的應(yīng)用，其特征在于，用于監(jiān)測活細(xì)胞內(nèi)溶酶體的快速運(yùn)動。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及溶酶體成像探針和光學(xué)超分辨成像領(lǐng)域。靶向溶酶體的光控?zé)晒夥肿娱_關(guān)，其結(jié)構(gòu)式如式I所示：式I中，R為NMe<subgt;2</subgt;,NEt<subgt;2</subgt;,中的任意一種。

技術(shù)研發(fā)人員：趙偉軍,李方慧,李萌祺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10