有機(jī)熒光探針的構(gòu)建及生物傳感研究.pdf

1、熒光探針被認(rèn)為是識(shí)別和傳感活體細(xì)胞和組織中微量樣品的有效的分子工具。近年來(lái),由于選擇性高、信號(hào)變化明顯等優(yōu)點(diǎn),反應(yīng)型熒光探針受到了廣泛的關(guān)注。為更好的應(yīng)用于生物體系,開(kāi)發(fā)具有光損傷小、組織滲透性強(qiáng)、且受生物自熒光干擾小的近紅外反應(yīng)型熒光探針,是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文開(kāi)發(fā)了四個(gè)系列分別基于“香豆素-半花菁”、“巰基取代的吡啰紅”、“香豆素-花色素”以及“羧酸功能化的香豆素-花色素”的近紅外熒光探針,在體外及細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物硫醇Cys和

2、GSH、生物信使分子H2S以及生物毒性Hg2+的檢測(cè)與傳感。
　　(1)設(shè)計(jì)合成了一個(gè)具有三個(gè)潛在反應(yīng)位點(diǎn)的“氯代香豆素-半花菁”熒光探針2-1。在PB緩沖體系中(10 mM, pH7.4,1 mM CTAB),該探針能與Cys、Hcy、GSH發(fā)生SNAr取代-重排-環(huán)化反應(yīng)、SNAr取代-重排反應(yīng)以及SNAr取代-環(huán)化反應(yīng),分別導(dǎo)致了具有藍(lán)光發(fā)射的2-1-Cys產(chǎn)物、非熒光的2-1-Hcy產(chǎn)物以及綠光發(fā)射的2-1-GSH產(chǎn)物。采

3、用不同波長(zhǎng)的光激發(fā),在藍(lán)色通道實(shí)現(xiàn)了Cys與Hcy/GSH的選擇性區(qū)分,在綠色通道實(shí)現(xiàn)了GSH與Cys/Hcy的選擇性區(qū)分。利用熒光共聚焦顯微鏡,在COS-7細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cys和GSH雙通道同時(shí)熒光傳感。
　　(2)利用“氨基吡啰紅”和“巰基吡啰紅”兩個(gè)染料大的吸收和發(fā)射波長(zhǎng)差異,構(gòu)建了一個(gè)“4-甲氧基苯硫酚取代的吡啰紅”熒光探針3-1。在PBS緩沖體系中(10 mM, pH7.4),該探針能分別與Cys/Hcy和GSH發(fā)生SN

4、Ar取代-重排反應(yīng)、SNAr取代,分別導(dǎo)致了具有綠光發(fā)射的氨基吡啰紅染料3-1-Cys/Hcy以及紅光發(fā)射的巰基吡啰紅染料3-1-GSH。采用不同波長(zhǎng)的光激發(fā),實(shí)現(xiàn)了同時(shí)且雙通道傳感 Cys/Hcy和GSH。利用熒光共聚焦顯微鏡,在COS-7細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cys/Hcy和GSH雙通道同時(shí)熒光傳感。
　　(3)設(shè)計(jì)合成了一個(gè)基于“香豆素-花色素”近紅外染料的熒光探針4-1。在PBS緩沖體系中(10 mM,pH7.4,包含30％CH3

5、CN),該探針本身在激發(fā)光激發(fā)下發(fā)射紅熒光。H2S能與該探針在數(shù)秒內(nèi)發(fā)生快速的加成反應(yīng),導(dǎo)致探針共軛體系的破壞。因此,在激發(fā)光激發(fā)下,體系發(fā)射香豆素單元的藍(lán)熒光,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)H2S的比率熒光檢測(cè)。由于“H2S與生物硫醇大的pKa差值所導(dǎo)致的強(qiáng)親核性”以及“生物硫醇與電正性熒光探針的靜電排斥作用”,該探針對(duì)H2S的檢測(cè)能避免生物硫醇的干擾。
　　(4)開(kāi)發(fā)了一個(gè)“羧酸功能化的香豆素-花色素”近紅外熒光染料5-2,利用其分子結(jié)構(gòu)中啰環(huán)