基于萘酰亞胺的溶酶體定位熒光探針研究.pdf

1、近些年，熒光探針領域因在化學傳感、光學材料以及生物學領域具有廣泛的應用而發(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重要的作用。因此，開發(fā)出具有定量檢測生物體內粘度分布情況，以及實時監(jiān)控生物體內粘度變化探針已經(jīng)成為趨勢。大多數(shù)的粘度探針設計是基于扭曲分子內電荷轉移機理(TICT)，存在檢測信號不靈敏、易受染料濃度干擾和

2、細胞滲透性差等缺點。光致電子轉移(PET)是典型的被用來設計熒光傳感器的方法之一，具有靈敏度高和響應時間快等優(yōu)點。
　　本文設計合成了兩類可用于生物體內具有特定功能的熒光探針，一類是基于PET和FRET機理設計的比率型探針，可以定量反映細胞內粘度的分布;另一類是能夠定位于溶酶體內檢測硫化氫的熒光分子探針。⑴基于PET機理和FRET機理，設計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的抑制促進了熒光增強。通過不同激發(fā)波長實驗以及單晶研究，確認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算可以從另一個角度解釋探針VN-1中PET的作用機理。⑵相比于另外幾個探針，VN-

4、1能夠更好地反映細胞內粘度分布。在不同種類的細胞中，探針VN-1與商品化染料的共定位實驗表明，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可以反映細胞內粘度的分布情況，驗證了溶酶體粘度最大的結論。在細胞凋亡實驗中，利用雙光子比率成像和熒光壽命成像觀察到細胞內整體熒光強度且熒光壽命增加，這表明細胞內粘度增加。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-萘酰亞胺為母體設計合成了識別硫化氫的反應