活细胞内酸泡质子可视化荧光染料探针

细胞内的酸泡pH变化与多种人类疾病密切相关，但目前尚缺乏探测低pH（3-5）范围酸泡的检测工具。国外学者提出采用光诱导电子转移(PET)质子荧光探针，在供电体氮原子上引入吸电基团或芳胺来降低pKa。由于PET工作原理要求氮原子上的孤对电子有一定的供电能力，故难于实现pKa<5的目标。本项目前期工作显示，大位阻的锌离子探针pKa可低达2.1，由此，与国外方法不同，本项目提出了既保持氮原子电子云密度，又实现质子PET荧光探针低pKa的新设计原则：空间位阻调控原则。所设计的探针的供电体氮原子周围空间张力越大，质子与氮原子结合就越困难，其pKa就会越低，这样可望得到pKa在2-8间的不同pKa的质子PET荧光探针。通过调整分子的亲水亲油性质，这类具有不同pKa的质子探针可望渗透进入活细胞内，对不同pH酸泡进行可逆、快速、灵敏的响应，这将对研究体内酸泡pH规律、相关疾病的病理和诊断都具有重大意义。