用于活細(xì)胞內(nèi)功能性活性物種區(qū)域定位識(shí)別檢測的熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及其應(yīng)用.pdf

1、細(xì)胞內(nèi)存在著各種各樣的活性小分子(如活性氧、金屬離子等),它們有著特殊的生理功能,參與細(xì)胞的增值與分化、生命遺傳、細(xì)胞新陳代謝等活動(dòng),對生命過程起著至關(guān)重要的作用.細(xì)胞的生命活動(dòng)的順利進(jìn)行依賴各細(xì)胞器的相互協(xié)調(diào),它們不僅形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同,而且功能也各有分工.各種細(xì)胞器相互配合,協(xié)同工作,才使得細(xì)胞這一高度精密的生命機(jī)器能夠持續(xù)、高效地運(yùn)轉(zhuǎn).然而在同一細(xì)胞內(nèi)不同的細(xì)胞器中活性小分子存在的種類與濃度也是不盡相同的,它們的水平變化調(diào)控著細(xì)胞功能

2、的變化,甚至?xí)?dǎo)致重大疾病的發(fā)生和發(fā)展.如果能夠在亞細(xì)胞水平精確檢測細(xì)胞不同區(qū)域內(nèi)的活性小分子,既可以了解這些活性小分子的生物學(xué)功能,又能對疾病的預(yù)防、治療和新藥的開發(fā)具有重要的指導(dǎo)作用.
　　面對復(fù)雜多樣的生物體系,如果想要對某一區(qū)域的活性小分子實(shí)現(xiàn)選擇性好、靈敏度高的檢測,熒光分析方法具有明顯的優(yōu)勢.熒光分析法由于選擇性好、靈敏度高、操作簡便、對生物體損傷小等優(yōu)點(diǎn),近年來利用熒光探針對活體細(xì)胞中的活性小分子動(dòng)態(tài)、原位可視化成像

3、分析是目前生物學(xué)、化學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的前沿?zé)狳c(diǎn)之一.據(jù)此本論文展開了題為用于活細(xì)胞內(nèi)功能性活性物種區(qū)域定位識(shí)別檢測的熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及其應(yīng)用的研究。
　　本論文的具體研究內(nèi)容如下:
　　(一)以羅丹明B為熒光團(tuán),2-乙酰噻吩作為銅離子識(shí)別基團(tuán),設(shè)計(jì)合成了一種新型熒光探針RHAT.羅丹明B上的二甲氨基顯示弱堿性,而溶酶體為弱酸性細(xì)胞器,故使得該探針還可以定位到溶酶體中,實(shí)現(xiàn)了對活細(xì)胞溶酶體中的銅離子的檢測.當(dāng)沒有銅離子時(shí),

4、探針幾乎沒有熒光,為無色,當(dāng)探針與銅離子作用后顯示強(qiáng)熒光并變成粉紅色,可以實(shí)現(xiàn)裸眼檢測.由于RHAT擁有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì),良好的選擇性和光穩(wěn)定性,低的細(xì)胞毒性,可以成功應(yīng)用到活細(xì)胞中的銅離子檢測.在人體正常的肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞中,通過外加銅離子和加入抗壞血酸還原內(nèi)源性銅離子,實(shí)現(xiàn)了對細(xì)胞溶酶體外源性和內(nèi)源性銅離子濃度變化的可視化成像.
　　(二)以苯乙酮和2,6-二甲醛基吡啶為初始反應(yīng)物,經(jīng)過一系列反應(yīng),最終合成了一種由兩個(gè)BODIP

5、Y橋聯(lián)而形成的環(huán)狀的新型近紅外熒光染料.該熒光染料的激發(fā)和發(fā)射光譜在近紅外光區(qū),有適宜的Stokes位移半峰寬很窄,并且化學(xué)穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性好,不易發(fā)生光漂白,對溶劑極性不敏感,與鈉、鉀等一價(jià)金屬離子反應(yīng)展現(xiàn)出明顯的熒光增強(qiáng),該染料在活性小分子檢測方面有較大的應(yīng)用價(jià)值.
　　(三)溶酶體是細(xì)胞中重要的細(xì)胞器,內(nèi)含豐富的水解酶,具有細(xì)胞內(nèi)的消化功能,對細(xì)胞功能發(fā)揮著重要的調(diào)控作用.以對二甲氨基苯乙酮和2,6-二甲醛基吡啶為原料,合成