一种环境敏感的脂滴荧光染料及其合成方法和应用

本发明属于荧光染料，具体涉及一种用于脂滴标记的环境敏感荧光染料及其合成方法和应用。

背景技术：

1、脂滴是多功能细胞器，由磷脂单层包围的中性脂质组成。除了作为脂肪的储存库外，脂滴还被认为是动态和代谢活跃的细胞器，其功能障碍与许多疾病有关。因此，脂滴的原位实时监测对于研究脂滴的功能机制十分重要。荧光成像技术的迅速发展为脂滴原位、实时动态的监测提供了新的方式，但其发展取决于脂滴荧光染料的进步。目前，已开发出多种商业化脂滴荧光探针，但有诸多缺点，比如，光稳定性较差、脂滴的非特异性标记、亮度低等，在很大程度上限制了其在脂滴成像中的应用。尤其在超分辨荧光成像的时代，成像技术对染料的荧光稳定性及强度、特异性标记等方面有着更高的要求。因此，开发特异性标记、高亮度、稳定的脂滴荧光染料，对于研究脂滴的机制和相关生理功能具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于脂滴标记的荧光染料及其合成方法和应用，该染料在合成过程中所涉及到的方法具有原料廉价易得，合成操作简单，提纯方法便于操作等特点。

2、本发明提供了一类用于脂滴标记的荧光探针，该荧光探针以1-乙酰基芘为母体，6位或8位引入一个二乙胺取代基，设计并合成了一类能够对脂滴快速、准确标记的荧光探针。该类荧光染料能对多种细胞进行染色，特异性地标记细胞内的脂滴，具有信噪比好、染色浓度低且染色速度快、生物相容性好等特点。

3、一类用于脂滴标记的荧光染料，该荧光染料具有如下结构：

4、

5、(r1、r2为h、二乙氨基，但不同时为h或二乙氨基)。

6、式(1)

7、该类探针结构式(1)为下列中的一种，

8、

9、一种用于脂滴标记的荧光染料的合成方法，其合成路线，如下：

10、

11、具体合成步骤如下：

12、(1)中间体1-乙酰基-6-溴芘、1-乙酰基-8-溴芘的合成

13、将三氯化铝和1-溴芘投入烧瓶中，抽真空充氮气3-4次，然后加入二氯甲烷，冰浴下，加入乙酰氯。待恢复到室温后，继续搅拌1-3小时。将反应液置于冰浴中，用饱和碳酸氢钠溶液小心淬灭反应。萃取反应液，无水硫酸钠干燥有机相，硅胶柱层析，分离出黄色固体1-乙酰基-6-溴芘和1-乙酰基-8-溴芘。

14、步骤(1)中，1-溴芘与乙酰氯的摩尔比为1:1.2-1.5；1-溴芘与无水氯化铝的摩尔比为1:1-3；1-溴芘与二氯甲烷的质量体积比为0.0025-0.006g/ml。

15、(2)脂滴荧光探针的合成

16、1-乙酰基-6-溴芘或1-乙酰基-8-溴芘、三(二亚苄基丙酮)二钯(pd2dba3)、2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯(xphos)和碳酸铯cs2co3的混合物置于双口烧瓶中，并用氮气置换3-4次，向上述烧瓶中加入甲苯和二乙胺，并将该反应在70-100℃下搅拌7-10小时。减压除去溶剂，残余物经硅胶柱分离得黄色固体(荧光探针)。

17、步骤(2)中，1-乙酰基-6-溴芘或pybr2：rh的摩尔比为：1：4-8；pd2dba3为1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的1-20mol％；xphos为1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的10-50mol％；cs2co3和1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的质量比为1-5:1；甲苯与二乙胺的体积比为10-40：1。

18、一种用于脂滴标记的荧光染料在活细胞内对脂滴的荧光成像领域的应用。

19、该类染料能够作为荧光探针用于活细胞内脂滴的特异性标记及荧光成像。

20、本发明的优点与有益效果：

21、该类探针在合成方面有以下优点：原料廉价易得，合成方法简单等优点。

22、该类探针具有电子供体和受体结构，具有分子内电荷转移效应，能够特异性标记细胞脂滴。该类探针具有较强的环境敏感性，能够特异性地标记活细胞内的脂滴。所述脂滴染料满足目前荧光成像对脂滴荧光染料的高特异性、背景低等的要求，使得该类探针在细胞和动物水平的脂滴成像中具有广泛应用前景。

技术特征：

1.一类用于脂滴标记的荧光染料，其特征在于，结构式如式(1)所示化合物中的一种或二种以上；

2.根据权利要求1所述的染料，其特征在于，该类探针结构式(1)为下列中的一种或二种，

3.一种权利要求1所述的用于脂滴标记的荧光染料的合成方法，其特征在于该方法包含以下合成步骤：

4.根据权利要求3所述的用于脂滴标记的荧光染料的合成方法，其特征在于步骤(1)中，1-溴芘与乙酰氯的摩尔比为1:1.2-1.5；1-溴芘与无水氯化铝的摩尔比为1:1-3；1-溴芘与二氯甲烷的质量体积比为0.0025-0.006g/ml。

5.根据权利要求3所述的用于脂滴标记的荧光染料的合成方法，其特征在于步骤(2)中，1-乙酰基-6-溴芘或pybr2：二乙胺的摩尔比为：1：4-8；pd2dba3为1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的1-20mol％；xphos为1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的10-50mol％；cs2co3和1-乙酰基-6-溴芘或pybr2的质量比为1-5:1；甲苯与二乙胺的体积比为10-40：1。

6.一种如权利要求1所述的用于脂滴标记的荧光染料在活细胞内对脂滴的荧光成像中的应用。

技术总结本发明提供了一类用于脂滴标记的荧光染料及其合成方法和应用，该荧光染料以1‑乙酰基芘为母体，6位或8位引入一个二乙胺取代基，如下式(1)所示。该类探针具有较强的环境敏感性，能够特异性地标记活细胞内的脂滴。所述脂滴染料满足目前荧光成像对脂滴荧光染料的高特异性、背景低等的要求，使得该类探针在细胞和动物水平的脂滴成像中具有广泛应用前景。技术研发人员：徐兆超,王光英,乔庆龙受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/2