香豆素類OCl--CN--Cys比率熒光探針的合成及光譜性能研究.pdf

1、比率熒光探針?biāo)哂械亩喾N優(yōu)點使其在80年代以來得到了迅速發(fā)展，它采用的比率法測量技術(shù)克服了以往單波長探針的一些缺陷，如單波長探測量的數(shù)據(jù)是單一波長處的熒光強(qiáng)度，而熒光強(qiáng)度易受外部環(huán)境(如溫度)、樣品本身(如濃度)、儀器條件(如光散射、光漂白、背景光)等因素的影響，需要嚴(yán)格控制實驗條件才能得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。所以在本文中設(shè)計的主要是比率熒光探針，并將其應(yīng)用效果做了初步檢測。
　　本文分別介紹了設(shè)計比率熒光探針時常用的的幾種機(jī)理，熒光共

2、振能量轉(zhuǎn)移(FRET)、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)、光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)、激基締合物(Monomer-Excimer)的形成或消失、激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)等，本文中探針依據(jù)的檢測原理主要是ICT機(jī)理，熒光團(tuán)部分采用香豆素類化合物。
　　首先設(shè)計了用來檢測OCl-的比率熒光探針1b。目前已報道的OCl-探針主要是單波長探針和我們實驗室之前設(shè)計的一個比率型探針，但該探針的pH應(yīng)用范圍為9.0，不適用于生物體內(nèi)應(yīng)用。新設(shè)計

3、的探針1b的pH應(yīng)用范圍是在6.0～9.0，適合物生物體內(nèi)應(yīng)用，且在這個范圍內(nèi)其選擇性和競爭性效果很好；通過對響應(yīng)后的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的表征，我們證明了探針是被還原成了醛；細(xì)胞比率成像的效果也很明顯，達(dá)到我們的預(yù)期目的。其次設(shè)計的CN-探針是一個結(jié)構(gòu)簡單、容易制備但檢測效果很好的比率型探針，它和以往的探針相比，最大優(yōu)點在于檢測限低、動力學(xué)范圍寬、響應(yīng)迅速，且檢測過程不受體內(nèi)其它陰離子等的影響；通過密度泛函理論(DFT)得到探針的最優(yōu)結(jié)構(gòu)，并計算

4、出最可能的反應(yīng)位點；根據(jù)質(zhì)譜、氫譜對反應(yīng)過程的實時監(jiān)測，推測響應(yīng)機(jī)理并表征了響應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。最后設(shè)計的半胱氨酸探針Ratio-Cys是第一個可以將半胱氨酸和高半胱氨酸、谷胱甘肽鑒別開來的比率型熒光探針。光譜實驗主要研究了反應(yīng)的動力學(xué)過程，得到的二級動力學(xué)常數(shù)表明Ratio-Cys和半胱氨酸的反應(yīng)比高半胱氨酸、谷胱甘肽要快得多且能夠反應(yīng)完全，這也可能是探針能夠選擇性檢測半胱氨酸的根本原因；另外又通過質(zhì)譜對反應(yīng)過程的監(jiān)測證明了該反應(yīng)過程可能