反應(yīng)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(yīng)型熒光探針利用了分析物特異性的化學(xué)反應(yīng)來(lái)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(shì)，目前已是熒光傳感領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并在生物相關(guān)的小分子或離子的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和影像方面獲得了廣泛應(yīng)用。本論文針對(duì)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(xué)反應(yīng)以及螺環(huán)開環(huán)、光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移機(jī)理，設(shè)計(jì)合成了相關(guān)熒光探針，在模擬生理?xiàng)l件下系統(tǒng)評(píng)價(jià)了探針的傳感性能，并

2、在細(xì)胞水平實(shí)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(xué)反應(yīng)，構(gòu)建了一個(gè)能高選擇性識(shí)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(hào)單元、7-硝基苯惡二唑?yàn)榉磻?yīng)單元，結(jié)合螺環(huán)“開-關(guān)”原理和光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)機(jī)理設(shè)計(jì)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(yīng)后，螺環(huán)打開，溶液由無(wú)色變?yōu)榉凵?，同時(shí)熒光增強(qiáng)近160倍;鑒于良好的細(xì)胞滲透性，該探針已在HaLa細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(tuán)到NBD基團(tuán)的PET過(guò)程，探針本身沒(méi)有熒光;然而與半胱氨酸反應(yīng)后，探

4、針的NBD單元發(fā)生裂解反應(yīng)，釋放出羅丹明熒光團(tuán)，導(dǎo)致明顯熒光增強(qiáng)，檢出限可達(dá)2.8×10-8mol/L。
　　(2)以萘二酰亞胺為熒光團(tuán)、硒嗎啉為反應(yīng)基團(tuán)、三苯基膦陽(yáng)離子為靶向基團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了一個(gè)線粒體靶向的，并且能可逆檢測(cè)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(guò)程，該探針幾乎沒(méi)有熒光;與HOCl作用后，探針的硒原子被氧化為硒亞砜，該過(guò)程抑制了PET猝滅，導(dǎo)致了明顯的熒光增強(qiáng)。

5、值得注意的是，該探針對(duì)HOCl具有極高的靈敏性，1當(dāng)量HOCl即可引起40倍的熒光增強(qiáng)，檢出限可達(dá)4.2nM。此外，該探針對(duì)HOCl表現(xiàn)出良好的選擇性，其它生物活性氧化物均不會(huì)引起明顯的熒光響應(yīng)。該探針已成功用于RAW246.7細(xì)胞線粒體內(nèi)外源和內(nèi)源性HClO的檢測(cè)。
　　(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(yīng)基團(tuán)，構(gòu)建了能選擇性識(shí)別Au3+的熒光探針4-1。在EtOH-PBS緩沖溶液(2