專利名稱：一類雙芐基五甲川菁熒光染料、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類雙芐基五甲川菁熒光染料，其制備方法以及作為特異性熒光探針在活細(xì)胞和固定細(xì)胞標(biāo)記中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
線粒體是一種普遍存在于真核細(xì)胞中的細(xì)胞器，各種生命活動所需的能量大部分都是靠線粒體中合成的ATP提供的，因此有細(xì)胞的“動力工廠”之稱。目前商品化的線粒體熒光探針主要有JC-I、Rhodamine 123及MitoTracker 系列探針。其中，JC-I應(yīng)用最為廣泛。它在濃度或線粒體膜電位低時，以單體存在，激發(fā)波長為490nm，發(fā)射波長為527nm， 呈綠色熒光。當(dāng)濃度升高或線粒體膜電位升高時，JC-I形成J-聚體，呈橙色熒光，此時激發(fā)波長為490nm，發(fā)射波長為590nm。JC-I最重要的應(yīng)用是檢測活細(xì)胞內(nèi)線粒體的膜電位， 以及追蹤凋亡細(xì)胞中的線粒體變化。Rhodamine 123是一種能滲透入細(xì)胞，帶陽離子的熒光探針。它的激發(fā)波長為505nm，發(fā)射波長為534nm?；罴?xì)胞攝取Rhodamine 123達(dá)到平衡的速度較快，只需5分鐘，通過激光掃描共聚焦顯微鏡觀察，即可見到線粒體被Rhodamine 123染成綠色。當(dāng)細(xì)胞被反復(fù)沖洗時，Rhodamine 123通常不被細(xì)胞保留，但許多癌細(xì)胞可較長時間保留這種染料，因此，它有助于某些癌癥的診斷。但是，一旦線粒體的膜電位損失， 它們就很容易被洗掉。這就限制了某些應(yīng)用。MitoTracker 系列探針則是Invitrogen專為線粒體而設(shè)計，具有細(xì)胞通透性，能被動滲透質(zhì)膜，在有活性的線粒體中積累。盡管有些 MitoTracker探針能實(shí)現(xiàn)固定細(xì)胞中的線粒體標(biāo)記，但在很短的時間內(nèi)就會勻染整個細(xì)胞， 所以這些染料還是只推薦給活細(xì)胞。因此，目前的線粒體熒光探針都存在著不同的缺點(diǎn)，如受線粒體膜電位控制、不能標(biāo)記固定細(xì)胞中的線粒體等。更為重要的是，這些探針的吸收和發(fā)射波長均在可見光區(qū) (490-530nm)，而生物樣品在這個區(qū)域有很強(qiáng)的吸收和熒光發(fā)射，這會造成熒光檢測效率大大降低。隨著生物技術(shù)和熒光標(biāo)示技術(shù)的飛速發(fā)展，由于菁染料具有摩爾消光系數(shù)大，吸收和發(fā)射波長隨著染料共軛鏈的長度可調(diào)，與生物分子結(jié)合后熒光較強(qiáng)，細(xì)胞毒性小等特點(diǎn)，已成為在DNA、蛋白質(zhì)及核酸等分析檢測中使用的主要熒光探針。五甲川菁染料Cy5的吸收、發(fā)射波長在600nm以上，接近近紅外區(qū)域，是波長最短的近紅外菁染料，作為新一代的商品化熒光標(biāo)示劑，在蛋白標(biāo)記、DNA測序、離子中性小分子識別、細(xì)胞以及活體組織成像方面得到了很廣泛的應(yīng)用。但到目前為止，還沒有文獻(xiàn)報道五甲川菁染料用于熒光特異性標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)線粒體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供光譜范圍在近紅外光區(qū)、能夠在活細(xì)胞和固定細(xì)胞中對線粒體進(jìn)行熒光標(biāo)記的、結(jié)構(gòu)簡單性能優(yōu)良的基于五甲川菁染料的探針分子，本發(fā)明的目的之一在于提供一類雙芐基五甲川菁熒光染料，具有如下結(jié)構(gòu)通式
權(quán)利要求
1. 一類雙芐基五甲川菁熒光染料，具有如下結(jié)構(gòu)通式I
2.權(quán)利要求1所述的雙芐基五甲川菁熒光染料，其特征在于，所述的R1和R2各自獨(dú)立地選自Cp6的烷基。
3.權(quán)利要求2所述的熒光染料，其特征在于所述的τ優(yōu)選鹵素負(fù)離子。
4.權(quán)利要求1所述的熒光染料的制備方法，是使用通式化合物II與化合物III(縮合劑丙二醛縮苯胺鹽)在堿存在條件下反應(yīng)所得，反應(yīng)溶劑是酸酐，反應(yīng)溫度20 150°C，反應(yīng)時間10 100分鐘；
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的化合物II與化合物III的投料摩爾比是 1 0. 4 0. 6。
6.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的堿選自醋酸鈉、醋酸鉀、磷酸鈉、甲酸鈉、 丙酸鈉、丙酸鉀、草酸鈉和草酸鉀。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的化合物II與堿的投料摩爾比為 1 0. 9 1. 1。
8.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的酸酐選自乙酸酐、丙酸酐、丁二酸酐和戊二酸酐。
9.權(quán)利要求1所述的雙芐基五甲川菁熒光染料在線粒體熒光特異性標(biāo)記中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述的線粒體包括活細(xì)胞線粒體和固定細(xì)胞線粒體。
全文摘要
一類雙芐基五甲川菁熒光染料、其制備方法及應(yīng)用。所述的熒光染料具有通式I的結(jié)構(gòu)通式I中，X-選自鹵素負(fù)離子、ClO4-、PF6-、CF3-、BF4-、R1CO2-、R2SO3-或OTs-，其中R1和R2各自獨(dú)立地選自C1-12的烷基或芳基。所述化合物可用于活細(xì)胞線粒體或固定細(xì)胞線粒體的熒光特異性標(biāo)記。
文檔編號C12Q1/02GK102516793SQ20111037407
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者安德魯·李, 強(qiáng)新新, 彭孝軍, 樊江莉, 王倩 申請人:大連理工大學(xué)