具有檢測細(xì)胞內(nèi)氧化-還原物種功能的熒光探針設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、在復(fù)雜的生命系統(tǒng)中存在許多物質(zhì)的共同參與而使其維持內(nèi)環(huán)境的代謝平衡狀態(tài)。這種平衡狀態(tài)不是指靜止不動的，而是機(jī)體內(nèi)在各種物理、化學(xué)反應(yīng)中達(dá)到的一種動態(tài)平衡。在眾多的動態(tài)平衡中，氧化/還原態(tài)的動態(tài)平衡在維持細(xì)胞正常代謝過程中扮演著至關(guān)重要的角色，所以建立快速準(zhǔn)確的能檢測那些能夠有效維持細(xì)胞內(nèi)氧化/還原動態(tài)平衡的硫醇，以及活性氧的含量的分析方法是十分重要的，同時對相關(guān)生理及病理的研究也會有重大意義。
　　在醫(yī)學(xué)成像顯著發(fā)展的今天，熒光分

2、子探針受到了人們廣泛的青睞。對目標(biāo)物的高靈敏度、高選擇性檢測一直是熒光分子探針的明顯優(yōu)勢，不僅如此，由于其可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時空間成像，并且具有對活細(xì)胞或者組織光損傷小及背景干擾小等特點(diǎn)，為可視化研究細(xì)胞物種的代謝過程以及研究病理過程的分子機(jī)制提供了一條有效途徑。
　　本論文中，我們以熒光光譜為主要檢測手段，以二氰基異佛爾酮為設(shè)計(jì)平臺，綜合運(yùn)用分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制為探針熒光信號變化的檢測原理，設(shè)計(jì)合成了五種具有較大斯托克斯位移的熒光分子探針

3、，分別用于硫醇類化合物、次氯酸以及重金屬的檢測。這五種熒光分子探針不僅展現(xiàn)出了令人滿意的熒光光譜檢測性能，而且在細(xì)胞內(nèi)對相應(yīng)物種也具有明顯的熒光成像檢測效果。具體研究內(nèi)容如下：
　　（1）在第2章中，分別以有機(jī)硼酸的C-B鍵和吩噻嗪中的S原子為識別位點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成了兩種對次氯酸根具有選擇性性能的熒光探針X1和X2。探針X1是具有近紅外熒光發(fā)光性能的分子探針。該探針表現(xiàn)出了較大的斯托克斯位移（145 nm），較廣的pH使用范圍（4.0

4、-11.0）。利用吩噻嗪中的S原子作為對HClO/ClO-的響應(yīng)，探針X2可以實(shí)現(xiàn)對HClO/ClO-的快速檢測，檢測限達(dá)到10-8 M量級。探針X2不僅可以對細(xì)胞中外源性HClO/ClO-進(jìn)行熒光成像檢測，而且可以對細(xì)胞中內(nèi)源性的HClO/ClO-進(jìn)行有效的熒光成像檢測，為該探針的實(shí)際應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。
　?。?）在第3章中，分別以2，4-二硝基苯磺酰氯和NBD-Cl為原料，設(shè)計(jì)合成了兩種對硫醇類物種具有識別性能的熒光分子探

5、針 T1和 T2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在PBS/乙醇溶液中，熒光分子探針T1對GSH、Cys、Hcy和NAC具有良好的選擇性，并且檢測限均可達(dá)到10-8 M量級，斯托克斯位移達(dá)到157 nm。與探針T1相比，熒光分子探針T2在HEPES乙醇體系中，不僅可以檢測GSH、Cys、Hcy和NAC，而且對Hcy具有更高的選擇性，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)Hcy的熒光成像檢測。
　?。?）在第4章中，利用Hg2+離子的親S特性和Hg2+離子的配位反應(yīng)特性進(jìn)行了