本發(fā)明屬于熒光材料與生物檢測(cè)，具體涉及一種基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、細(xì)胞作為生命活動(dòng)的基本單元，其內(nèi)部生理狀態(tài)的穩(wěn)定依賴于多種調(diào)控因素。粘度作為微環(huán)境的關(guān)鍵物理參數(shù)，直接影響細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)擴(kuò)散速率、分子相互作用及生化反應(yīng)效率，正常生理活動(dòng)中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)折疊和酶催化等重要過程均依賴于粘度動(dòng)態(tài)平衡的維持。當(dāng)細(xì)胞處于病理狀態(tài)(如癌變)時(shí)，粘度異常會(huì)顯著改變細(xì)胞骨架的粘彈性特征，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)性改變，進(jìn)而影響代謝進(jìn)程和分子運(yùn)輸效率。
2、從生物力學(xué)視角分析，細(xì)胞結(jié)構(gòu)可分為細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架三部分。其中細(xì)胞骨架雖呈現(xiàn)剛性特征，但細(xì)胞膜與細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成的粘彈性體系對(duì)微環(huán)境變化極為敏感。癌細(xì)胞中因細(xì)胞骨架重構(gòu)和胞內(nèi)大分子異常聚集，常伴隨粘度值異常升高，這種變化不僅會(huì)干擾線粒體能量代謝，還會(huì)阻礙信號(hào)分子擴(kuò)散，形成惡性循環(huán)的病理微環(huán)境。
3、此外，線粒體粘度的異?？赡軙?huì)導(dǎo)致一些疾病，如癌癥、阿茲海默癥，帕金森病，糖尿病等，同時(shí)細(xì)胞粘度檢測(cè)已成為癌癥研究的重要切入點(diǎn)。通過量化分析粘度變化特征，既能揭示腫瘤細(xì)胞異常增殖的力學(xué)機(jī)制，也可為早期診斷提供生物物理標(biāo)志物。更重要的是，針對(duì)粘度調(diào)控機(jī)制的深入研究，可能為開發(fā)靶向腫瘤微環(huán)境的治療策略開辟新途徑。然而細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境復(fù)雜，干擾因子多，針對(duì)細(xì)胞內(nèi)粘度變化的機(jī)理解析及其臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值，開發(fā)高精度研究工具仍存在顯著技術(shù)瓶頸。因此，研究粘度的變化是非常有意義的工作。
4、本發(fā)明設(shè)計(jì)的吲哚衍生物基檢測(cè)粘度的熒光探針，制備簡(jiǎn)單，合成路線成熟，隨著粘度的增加，探針的熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，具有較大的斯托克位移和熒光增強(qiáng)倍數(shù)，能夠有效降低成像過程中的背景熒光干擾，且實(shí)現(xiàn)對(duì)粘度的快速、可視化、選擇性檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)目前粘度熒光探針檢測(cè)所面臨問題的現(xiàn)狀，本發(fā)明通過分子設(shè)計(jì)，合成出一種具有較大斯托克位移，快速可視化和選擇性優(yōu)良的粘度熒光探針
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
3、一種基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針，探針分子式為c34h29n2+，結(jié)構(gòu)式如下：本文探針均簡(jiǎn)稱為tpa-wy。
4、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的熒光探針tpa-wy的熒光發(fā)射機(jī)制如下：
5、基于tict原理，即不同的粘度對(duì)分子轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)的抑制程度不同，探針可對(duì)周圍環(huán)境的粘度變化產(chǎn)生響應(yīng)，在非粘性溶劑中由于不會(huì)抑制分子內(nèi)的自由旋轉(zhuǎn)，表現(xiàn)出弱熒光；而隨著粘度增加，雙鍵旋轉(zhuǎn)受到限制，能量?jī)A向于以輻射躍遷的形式返回基態(tài)，可觀察到強(qiáng)烈的熒光。
6、一種基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的制備方法，包括以下制備步驟：
7、(1)將11g化合物1在攪拌下加入35ml、質(zhì)量濃度為20％的hclo4水溶液，攪拌數(shù)分鐘至有晶體析出，過濾，使用四氯化碳和1,2-二氯乙烷混合溶液進(jìn)行重結(jié)晶，減壓過濾，真空干燥，得化合物2，化合物2的結(jié)構(gòu)式為：
8、(2)取3.18g化合物2和0.024mol的巴豆醛，溶于50ml乙醇中，75℃加熱回流反應(yīng)12h；將反應(yīng)產(chǎn)物倒入40ml水中，迅速減壓過濾，在攪拌下向?yàn)V液中緩慢加入20ml、質(zhì)量濃度為48％的hclo4水溶液，減壓過濾，用去離子水洗滌并真空干燥，得到化合物3，化合物3的結(jié)構(gòu)式為：
9、(3)取210mg的化合物3和273mg的化合物4，溶于15ml乙醇中，攪拌過程中加入0.2ml哌啶，常溫反應(yīng)20min，然后75℃加熱回流反應(yīng)3h，反應(yīng)完成后，通過柱色譜進(jìn)行分離純化得到目標(biāo)探針。
10、進(jìn)一步的，步驟(1)化合物1的結(jié)構(gòu)式為步驟(1)中四氯化碳和1,2-二氯乙烷混合溶液中，四氯化碳和1,2-二氯乙烷的體積比為4:1。
11、進(jìn)一步的，步驟(3)化合物4的結(jié)構(gòu)式為
12、目標(biāo)熒光探針的合成路線如下：
13、
14、一種基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的應(yīng)用，應(yīng)用于流體粘度變化傳感檢測(cè)。所述的傳感檢測(cè)包含熒光檢測(cè)和目視定性檢測(cè)。
15、有益效果：
16、(1)合成路徑短且過程簡(jiǎn)單。探針的合成只需要三步就可以完成，且后處理過程相對(duì)簡(jiǎn)單；
17、(2)響應(yīng)的專一強(qiáng)、靈敏度高、選擇性好。在多種干擾離子的競(jìng)爭(zhēng)下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)粘度的特異性響應(yīng)；
18、(3)此探針具有較大的斯托克位移和較強(qiáng)的熒光穩(wěn)定性。能夠有效降低成像過程中的背景熒光干擾；
19、(4)具備比色傳感功能，檢測(cè)結(jié)果指示性強(qiáng)。用肉眼就可以觀察到隨著溶液粘度的增加而發(fā)生的顏色的變化，伴隨著紫外燈下同樣可以觀察到熒光顏色變化，是一種具有比色傳感功能的熒光探針，可作為顯示流體粘度變化的指示劑，可進(jìn)行實(shí)時(shí)定性及定量的目視比色法檢測(cè)。故而，本發(fā)明是一種簡(jiǎn)單、快速、靈敏的粘度特異性檢測(cè)試劑，在生物分子檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.一種基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針，其特征在于，探針分子式為c34h29n2+，結(jié)構(gòu)式如下：
2.一種權(quán)利要求1所述基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的制備方法，其特征在于，步驟(1)化合物1的結(jié)構(gòu)式為
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的制備方法，其特征在于，步驟(3)化合物4的結(jié)構(gòu)式為
5.一種權(quán)利要求1所述基于吲哚類衍生物的粘度熒光探針的應(yīng)用，其特征在于，探針應(yīng)用于流體粘度變化傳感檢測(cè)。