基于萘酰亞胺的溶酶體定位熒光探針研究.pdf

1、近些年，熒光探針領(lǐng)域因在化學(xué)傳感、光學(xué)材料以及生物學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用而發(fā)展迅速。然而，大多數(shù)探針缺乏特異的靶向性，且不能提供客體分布的定量信息。迫切需要開發(fā)出具有細(xì)胞器定位功能以及能夠定量反映客體分布的熒光探針。粘度在生理過程起著至關(guān)重要的作用。因此，開發(fā)出具有定量檢測生物體內(nèi)粘度分布情況，以及實(shí)時(shí)監(jiān)控生物體內(nèi)粘度變化探針已經(jīng)成為趨勢。大多數(shù)的粘度探針設(shè)計(jì)是基于扭曲分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理(TICT)，存在檢測信號不靈敏、易受染料濃度干擾和

2、細(xì)胞滲透性差等缺點(diǎn)。光致電子轉(zhuǎn)移(PET)是典型的被用來設(shè)計(jì)熒光傳感器的方法之一，具有靈敏度高和響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)合成了兩類可用于生物體內(nèi)具有特定功能的熒光探針，一類是基于PET和FRET機(jī)理設(shè)計(jì)的比率型探針，可以定量反映細(xì)胞內(nèi)粘度的分布;另一類是能夠定位于溶酶體內(nèi)檢測硫化氫的熒光分子探針。⑴基于PET機(jī)理和FRET機(jī)理，設(shè)計(jì)合成了比率型粘度探針VN-1。將苯胺作為PET電子供體，葸和1，8-萘酰亞胺分別作為PET電

3、子受體和FRET的供-受體對。隨著溶劑粘度的增加以及溫度的降低，探針VN-1中1，8-萘酰亞胺和葸的熒光信號呈現(xiàn)比率的變化。與參比化合物VN-2和VN-3比較得知，探針VN-1中TICT的抑制促進(jìn)了熒光增強(qiáng)。通過不同激發(fā)波長實(shí)驗(yàn)以及單晶研究，確認(rèn)FRET在探針VN-1中高效發(fā)生。探針VN-1對pH、金屬離子和生物大分子均不敏感。通過熒光壽命的研究以及理論計(jì)算可以從另一個(gè)角度解釋探針VN-1中PET的作用機(jī)理。⑵相比于另外幾個(gè)探針，VN-

4、1能夠更好地反映細(xì)胞內(nèi)粘度分布。在不同種類的細(xì)胞中，探針VN-1與商品化染料的共定位實(shí)驗(yàn)表明，溶酶體粘度最大，其次是線粒體。利用雙光子比率成像和熒光壽命成像，探針VN-1可以反映細(xì)胞內(nèi)粘度的分布情況，驗(yàn)證了溶酶體粘度最大的結(jié)論。在細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)中，利用雙光子比率成像和熒光壽命成像觀察到細(xì)胞內(nèi)整體熒光強(qiáng)度且熒光壽命增加，這表明細(xì)胞內(nèi)粘度增加。而溶酶體觀察到的現(xiàn)象與上述相反，表明其粘度減小。⑶以1，8-萘酰亞胺為母體設(shè)計(jì)合成了識(shí)別硫化氫的反應(yīng)