用于活細胞內功能性活性物種區(qū)域定位識別檢測的熒光探針的設計、合成及其應用.pdf

1、細胞內存在著各種各樣的活性小分子(如活性氧、金屬離子等),它們有著特殊的生理功能,參與細胞的增值與分化、生命遺傳、細胞新陳代謝等活動,對生命過程起著至關重要的作用.細胞的生命活動的順利進行依賴各細胞器的相互協(xié)調,它們不僅形態(tài)、結構不同,而且功能也各有分工.各種細胞器相互配合,協(xié)同工作,才使得細胞這一高度精密的生命機器能夠持續(xù)、高效地運轉.然而在同一細胞內不同的細胞器中活性小分子存在的種類與濃度也是不盡相同的,它們的水平變化調控著細胞功能

2、的變化,甚至會導致重大疾病的發(fā)生和發(fā)展.如果能夠在亞細胞水平精確檢測細胞不同區(qū)域內的活性小分子,既可以了解這些活性小分子的生物學功能,又能對疾病的預防、治療和新藥的開發(fā)具有重要的指導作用.
　　面對復雜多樣的生物體系,如果想要對某一區(qū)域的活性小分子實現(xiàn)選擇性好、靈敏度高的檢測,熒光分析方法具有明顯的優(yōu)勢.熒光分析法由于選擇性好、靈敏度高、操作簡便、對生物體損傷小等優(yōu)點,近年來利用熒光探針對活體細胞中的活性小分子動態(tài)、原位可視化成像

3、分析是目前生物學、化學及醫(yī)學領域研究的前沿熱點之一.據(jù)此本論文展開了題為用于活細胞內功能性活性物種區(qū)域定位識別檢測的熒光探針的設計、合成及其應用的研究。
　　本論文的具體研究內容如下:
　　(一)以羅丹明B為熒光團,2-乙酰噻吩作為銅離子識別基團,設計合成了一種新型熒光探針RHAT.羅丹明B上的二甲氨基顯示弱堿性,而溶酶體為弱酸性細胞器,故使得該探針還可以定位到溶酶體中,實現(xiàn)了對活細胞溶酶體中的銅離子的檢測.當沒有銅離子時,

4、探針幾乎沒有熒光,為無色,當探針與銅離子作用后顯示強熒光并變成粉紅色,可以實現(xiàn)裸眼檢測.由于RHAT擁有優(yōu)良的光學性質,良好的選擇性和光穩(wěn)定性,低的細胞毒性,可以成功應用到活細胞中的銅離子檢測.在人體正常的肝細胞和肝癌細胞中,通過外加銅離子和加入抗壞血酸還原內源性銅離子,實現(xiàn)了對細胞溶酶體外源性和內源性銅離子濃度變化的可視化成像.
　　(二)以苯乙酮和2,6-二甲醛基吡啶為初始反應物,經(jīng)過一系列反應,最終合成了一種由兩個BODIP

5、Y橋聯(lián)而形成的環(huán)狀的新型近紅外熒光染料.該熒光染料的激發(fā)和發(fā)射光譜在近紅外光區(qū),有適宜的Stokes位移半峰寬很窄,并且化學穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性好,不易發(fā)生光漂白,對溶劑極性不敏感,與鈉、鉀等一價金屬離子反應展現(xiàn)出明顯的熒光增強,該染料在活性小分子檢測方面有較大的應用價值.
　　(三)溶酶體是細胞中重要的細胞器,內含豐富的水解酶,具有細胞內的消化功能,對細胞功能發(fā)揮著重要的調控作用.以對二甲氨基苯乙酮和2,6-二甲醛基吡啶為原料,合成