生物硫醇熒光探針的構(gòu)建及生物傳感研究.pdf

1、自從20世紀(jì)90年代Tsien發(fā)明識(shí)別鈣離子的熒光探針后，由于它具有高的靈敏性、選擇性、與細(xì)胞的兼容性以及能夠在生物體內(nèi)可視化追蹤等優(yōu)點(diǎn)，熒光探針技術(shù)逐漸成為生物學(xué)研究領(lǐng)域不可缺少的工具。生物硫醇（例如 Cys、Hcy和 GSH）在維持人體的正常生理活動(dòng)和功能方面扮演著重要的角色。Cys和 Hcy的缺失和許多疾病有關(guān)，而作為細(xì)胞內(nèi)含量最豐富的小分子生物硫醇（1—10 mM），GSH在維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡方面發(fā)揮著不可替代的作用。然而

2、，這三種硫醇在結(jié)構(gòu)上和反應(yīng)活性上具有相似性，這就給它們的識(shí)別帶來了很大困難。所以設(shè)計(jì)出快速、準(zhǔn)確、方便、靈敏、高效的特異性識(shí)別某種生物硫醇的熒光探針成為分子識(shí)別與傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文通過對(duì)炔基的活化設(shè)計(jì)合成了“丁炔酮”熒光探針和“Bodipy‐炔”熒光探針，在體外及細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物硫醇 Cys的檢測(cè)及生物傳感。此外，我們也開發(fā)了一個(gè)“香豆素‐烯酮”染料平臺(tái)，利用這個(gè)染料平臺(tái)，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了一個(gè)克服Cys和Hcy的干擾特異性識(shí)別G

3、SH的熒光探針。
　?。?）我們通過把Cys鍵合的基團(tuán)丁炔酮引入到7‐二乙氨基香豆素?zé)晒鈭F(tuán)上，構(gòu)建了一個(gè)反應(yīng)型的熒光探針2-1?；谶~克爾加成‐重排反應(yīng)，通過產(chǎn)生分子內(nèi)的N–H?O的氫鍵作用阻止C=C異構(gòu)化導(dǎo)致的熒光熄滅，在純PBS緩沖液中，這個(gè)探針可以克服 Hcy、GSH和其它氨基酸的干擾特異性識(shí)別 Cys。更重要的是，利用熒光共聚焦成像技術(shù)，該探針能夠?qū)?xì)胞內(nèi)的Cys進(jìn)行成像。
　　（2）一個(gè)Cys引發(fā)的雙邁克爾加成反應(yīng)

4、/反氮羥醛縮合串聯(lián)反應(yīng)被首次開發(fā)和利用去構(gòu)建一個(gè)Cys熒光探針。含有一個(gè)活化的炔基作為邁克爾受體和Bodipy染料作為熒光響應(yīng)者的探針3-1可以克服Hcy、GSH和其它氨基酸的干擾，特異性識(shí)別Cys。該探針有著顯著的熒光增強(qiáng)（約4500倍）和極低的檢測(cè)限（0.38 nM）。同時(shí)，該探針被成功地運(yùn)用于對(duì)細(xì)胞中Cys進(jìn)行熒光成像。
　?。?）合成了一個(gè)7‐二乙氨基香豆素‐烯酮染料4-1，這個(gè)染料的發(fā)射波長在遠(yuǎn)紅區(qū)域，并且展現(xiàn)了大的St