反應型熒光探針的構(gòu)建及生物傳感研究.pdf

1、與基于主客體間弱相互作用的熒光探針相比，反應型熒光探針利用了分析物特異性的化學反應來調(diào)節(jié)熒光的變化，因此在選擇性和靈敏性方面具有一定優(yōu)勢，目前已是熒光傳感領(lǐng)域研究的熱點，并在生物相關(guān)的小分子或離子的實時監(jiān)測和影像方面獲得了廣泛應用。本論文針對能調(diào)控生物重要生理病理功能的信使分子硫化氫、生物硫醇、生物活性氧-次氯酸，結(jié)合特異性的化學反應以及螺環(huán)開環(huán)、光誘導的電子轉(zhuǎn)移機理，設(shè)計合成了相關(guān)熒光探針，在模擬生理條件下系統(tǒng)評價了探針的傳感性能，并

2、在細胞水平實現(xiàn)了該系列生物小分子的特異性熒光成像。此外，本論文也利用鄰胺基苯乙炔衍生物與Au3+發(fā)生的特異性化學反應，構(gòu)建了一個能高選擇性識別Au3+的熒光探針，為該離子藥理和病理角色的研究提供了可視化研究工具。相關(guān)內(nèi)容總結(jié)如下:
　　(1)以5(6)-羧基-羅丹明為信號單元、7-硝基苯惡二唑為反應單元，結(jié)合螺環(huán)“開-關(guān)”原理和光誘導電子轉(zhuǎn)移(PET)機理設(shè)計合成了信使分子-硫化氫(H2S)熒光探針2-1a和生物硫醇熒光探針2-1

3、b。在PBS緩沖溶液(10mM，pH=7.4，1mMCTAB)中，探針2-1a主要以非熒光的螺環(huán)內(nèi)酯的形式存在，與H2S發(fā)生巰解反應后，螺環(huán)打開，溶液由無色變?yōu)榉凵?，同時熒光增強近160倍;鑒于良好的細胞滲透性，該探針已在HaLa細胞內(nèi)實現(xiàn)了對外源性H2S的熒光影像。在PBS緩沖溶液(10mM，pH=7.4)中，探針2-1b則主要以開環(huán)的形式存在;由于存在由羅丹明熒光團到NBD基團的PET過程，探針本身沒有熒光;然而與半胱氨酸反應后，探

4、針的NBD單元發(fā)生裂解反應，釋放出羅丹明熒光團，導致明顯熒光增強，檢出限可達2.8×10-8mol/L。
　　(2)以萘二酰亞胺為熒光團、硒嗎啉為反應基團、三苯基膦陽離子為靶向基團，設(shè)計合成了一個線粒體靶向的，并且能可逆檢測次氯酸(HOCl)的熒光探針3-1。在PBS緩沖溶液(20mM，pH=7.4)中，由于PET過程，該探針幾乎沒有熒光;與HOCl作用后，探針的硒原子被氧化為硒亞砜，該過程抑制了PET猝滅，導致了明顯的熒光增強。

5、值得注意的是，該探針對HOCl具有極高的靈敏性，1當量HOCl即可引起40倍的熒光增強，檢出限可達4.2nM。此外，該探針對HOCl表現(xiàn)出良好的選擇性，其它生物活性氧化物均不會引起明顯的熒光響應。該探針已成功用于RAW246.7細胞線粒體內(nèi)外源和內(nèi)源性HClO的檢測。
　　(3)以氟硼二吡咯甲川(BODIPY)熒光染料為母體、2-（苯乙炔基）苯胺為反應基團，構(gòu)建了能選擇性識別Au3+的熒光探針4-1。在EtOH-PBS緩沖溶液(2