靶向細(xì)胞溶酶體或染色質(zhì)的粘度熒光探針.pdf

1、有機(jī)熒光染料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在生物化學(xué)、離子檢測、熒光成像顯微、細(xì)胞微環(huán)境檢測等受到了廣泛關(guān)注。然而，大多數(shù)熒光染料自身并不具有細(xì)胞靶向型基團(tuán)，使得熒光染料無法滿足對細(xì)胞特定微環(huán)境及關(guān)鍵生理過程進(jìn)行檢測。本文從氟硼二吡咯(BODIPY)染料出發(fā)，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，設(shè)計(jì)并合成了溶酶體、染色質(zhì)微環(huán)境粘度熒光探針，并對細(xì)胞重要生理過程進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　(1)設(shè)計(jì)合成了具有靶向型基團(tuán)（嗎啉）的溶酶體粘度熒光探針(L

2、yso-Ⅴ)。以BODIPY為母體染料，利用嗎啉基團(tuán)的弱堿性（pKa=5～6），使得Lyso-Ⅴ探針傾向進(jìn)入到細(xì)胞溶酶體內(nèi)(pH=4～5)。通過粘度轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)引起Lyso-Ⅴ探針熒光壽命變化來定量溶酶體內(nèi)粘度變化情況。Lyso-Ⅴ探針進(jìn)入溶酶體后會(huì)質(zhì)子化，能夠停留在溶酶體內(nèi)，對溶酶體粘度變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤及定量檢測。Lyso-Ⅴ探針自身熒光非常弱，基于非酸性環(huán)境中嗎啉基團(tuán)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)猝滅氟硼二吡咯染料的熒光，即使少量Lyso

3、-Ⅴ擴(kuò)散到溶酶體外也不會(huì)對細(xì)胞成像造成干擾。實(shí)驗(yàn)測得Lyso-Ⅴ的粘度轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)沒有受到細(xì)胞內(nèi)蛋白的影響，并且探針細(xì)胞毒性較低。
　　(2)設(shè)計(jì)合成了具有靶向型基團(tuán)(Hoechst)的細(xì)胞核染色質(zhì)粘度熒光探針(Chroma-Ⅴ)。通過Click反應(yīng)，將DNA靶向型基團(tuán)Hoechst和熒光染料BODIPY連接起來。靶向型基團(tuán)Hoechst易于捆綁帶有腺嘌呤和胸腺嘧啶雙鏈DNA的小溝槽，使得BODIPY能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，對細(xì)胞核內(nèi)的染色

4、質(zhì)進(jìn)行染色。利用熒光壽命成像對正常、凋亡和衰老的細(xì)胞染色質(zhì)所處環(huán)境的粘度變化進(jìn)行檢測。Chroma-Ⅴ具有較好的細(xì)胞透膜性和較低的細(xì)胞毒性。
　　(3)針對BODIPY染料斯托克斯位移較小(10nm)，染料濃度較高時(shí)會(huì)引起熒光猝滅的問題。本文設(shè)計(jì)合成了三種具有大斯托克斯位移和高熒光量子產(chǎn)率的8-烷氧基四氯氟硼二吡咯染料(3a～3c)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得，化合物3a～3c具有較大的斯托克斯位移(50nm)，高的熒光量子產(chǎn)率（0.8以上），大