專利名稱：一類雙芐基五甲川菁熒光染料、其制備方法及應用的制作方法
技術領域：
本發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胞和固定細胞標記中的應用。
背景技術：
線粒體是一種普遍存在于真核細胞中的細胞器，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，激發波長為490nm，發射波長為527nm， 呈綠色熒光。當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，此時激發波長為490nm，發射波長為590nm。JC-I最重要的應用是檢測活細胞內線粒體的膜電位， 以及追蹤凋亡細胞中的線粒體變化。Rhodamine 123是一種能滲透入細胞，帶陽離子的熒光探針。它的激發波長為505nm，發射波長為534nm。活細胞攝取Rhodamine 123達到平衡的速度較快，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。當細胞被反復沖洗時，Rhodamine 123通常不被細胞保留，但許多癌細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。這就限制了某些應用。MitoTracker 系列探針則是Invitrogen專為線粒體而設計，具有細胞通透性，能被動滲透質膜，在有活性的線粒體中積累。盡管有些 MitoTracker探針能實現固定細胞中的線粒體標記，但在很短的時間內就會勻染整個細胞， 所以這些染料還是只推薦給活細胞。因此，目前的線粒體熒光探針都存在著不同的缺點，如受線粒體膜電位控制、不能標記固定細胞中的線粒體等。更為重要的是，這些探針的吸收和發射波長均在可見光區 (490-530nm)，而生物樣品在這個區域有很強的吸收和熒光發射，這會造成熒光檢測效率大大降低。隨著生物技術和熒光標示技術的飛速發展，由于菁染料具有摩爾消光系數大，吸收和發射波長隨著染料共軛鏈的長度可調，與生物分子結合后熒光較強，細胞毒性小等特點，已成為在DNA、蛋白質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、發射波長在600nm以上，接近近紅外區域，是波長最短的近紅外菁染料，作為新一代的商品化熒光標示劑，在蛋白標記、DNA測序、離子中性小分子識別、細胞以及活體組織成像方面得到了很廣泛的應用。但到目前為止，還沒有文獻報道五甲川菁染料用于熒光特異性標記細胞內線粒體。
發明內容
本發明的目的在于提供光譜范圍在近紅外光區、能夠在活細胞和固定細胞中對線粒體進行熒光標記的、結構簡單性能優良的基于五甲川菁染料的探針分子，本發明的目的之一在于提供一類雙芐基五甲川菁熒光染料，具有如下結構通式
權利要求
1. 一類雙芐基五甲川菁熒光染料，具有如下結構通式I
2.權利要求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各自獨立地選自Cp6的烷基。
3.權利要求2所述的熒光染料，其特征在于所述的τ優選鹵素負離子。
4.權利要求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所得，反應溶劑是酸酐，反應溫度20 150°C，反應時間10 100分鐘；
5.權利要求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記中的應用。
10.權利要求9所述的應用，其特征在于所述的線粒體包括活細胞線粒體和固定細胞線粒體。
全文摘要
一類雙芐基五甲川菁熒光染料、其制備方法及應用。所述的熒光染料具有通式I的結構通式I中，X-選自鹵素負離子、ClO4-、PF6-、CF3-、BF4-、R1CO2-、R2SO3-或OTs-，其中R1和R2各自獨立地選自C1-12的烷基或芳基。所述化合物可用于活細胞線粒體或固定細胞線粒體的熒光特異性標記。
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 優先權日2011年11月22日
發明者安德魯·李, 強新新, 彭孝軍, 樊江莉, 王倩 申請人:大連理工大學