摘要: 溶酶体是细胞内具有溶解或消化功能的细胞器, 内部含有多种酸依赖性酶, 这些酶负责细胞内物质的回收和降解。溶酶体内pH值的变化会导致多种酶活性下降, 从而妨碍细胞调节能力, 最终引发细胞凋亡或焦亡。因此检测溶酶体pH值有助于探究细胞生理病理过程的改变。本研究构建了一种溶酶体靶向的pH响应型近红外荧光探针, 称为哌嗪-克酮酸-哌嗪 (piperazine-croconic acid-piperazine, PCP)。该探针通过在克酮酸两端连接供电子基团哌嗪形成
π共轭体系, 五元环结构的
π共轭体系赋予其良好的稳定性和抗光漂白能力, 而作为溶酶体靶向基团的哌嗪, 其叔胺部分在不同pH值条件下发生可逆的质子化/脱质子化过程, 从而展现pH响应特性。合成的PCP荧光探针具有优异的近红外荧光性能, 适用于活细胞内溶酶体pH值的荧光成像。通过溶液及细胞内实验验证, PCP荧光探针具有较好的生物相容性及pH响应特性。此外, PCP荧光探针的对称性结构及良好的分子刚度使其具有优异的抗光漂白性能。本研究利用合成的PCP荧光探针检测溶酶体的pH值, 为溶酶体功能异常引起的相关疾病提供新的诊疗方法。
