【摘要】：在過去數(shù)十年間,熒光探針在生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。熒光探針技術(shù)已經(jīng)成為一種重要的生物醫(yī)學(xué)工具,廣泛應(yīng)用于分子,細(xì)胞,甚至生物體的生物學(xué)研究。細(xì)胞內(nèi)粘度基本上控制著所有擴(kuò)散介導(dǎo)的過程,不正常的粘度可以反映功能失調(diào)的狀態(tài),并與多種疾病密切相關(guān)。細(xì)胞內(nèi)粘度值是許多不同的疾病的潛在生物標(biāo)志物,而異常的溶酶體粘度則是溶酶體存在疾病、炎癥甚至于癌癥的標(biāo)志。因此針對(duì)溶酶體微環(huán)境的粘度的靶向檢測(cè)具有重要的醫(yī)學(xué)研究意義。本論文設(shè)計(jì)并合成了兩種新型靶向溶酶體粘度熒光探針Lyso-AIE1和Lyso-AIE2。探針以四苯乙烯衍生物和2個(gè)水溶性增強(qiáng)劑為基本骨架結(jié)構(gòu),以吡啶或吲哚作為溶酶體靶向基團(tuán)。這兩個(gè)探針在非粘性介質(zhì)中只有微弱的發(fā)射,在粘性介質(zhì)中發(fā)射信號(hào)得到了極大的增強(qiáng),這是由于分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)受到限制。在體外模擬生理?xiàng)l件下,檢測(cè)探針對(duì)粘度的響應(yīng)情況,探針的pH穩(wěn)定性及極性獨(dú)立性。此外,還探討了探針Lyso-AIE2在活細(xì)胞中監(jiān)測(cè)溶酶體粘度的能力,并論證了它在不同刺激條件下的細(xì)胞自噬的應(yīng)用。這些探針可以為溶酶體相關(guān)的生理和病理過程的原位和實(shí)時(shí)研究提供一個(gè)有用的研究方法。活性硫物種(RSS)是生物體內(nèi)一類含硫的生物分子的通用術(shù)語(yǔ),生命體內(nèi)的內(nèi)源性活性硫物種在生理代謝過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的功能。硫化氫(H_2S)是一種常見的生物體內(nèi)活性硫物種。生物體內(nèi),代謝過程中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)源性硫化氫氣體,并且生理濃度范圍內(nèi)的硫化氫與很多生理學(xué)或病理學(xué)過程有關(guān)。硫化氫的失調(diào),無論是高濃度或者是低濃度,都與許多疾病相關(guān)。因此,迫切需要開發(fā)精確度高和可操作性強(qiáng)的方法來跟蹤生理過程中H_2S的生產(chǎn)、分布和運(yùn)輸,以闡明其生理和病理作用的分子機(jī)制。本論文基于硫化氫的還原性質(zhì),選用萘酰亞胺為熒光團(tuán),對(duì)疊氮基芐基為識(shí)別位點(diǎn),以N-(2-氨基乙基)嗎啉為靶向基團(tuán),成功設(shè)計(jì)合成了一種高選擇性的新型靶向溶酶體硫化氫熒光探針。探針SN-N_3能夠高選擇性和高靈敏度的檢測(cè)活細(xì)胞中硫化氫。同時(shí)探針SN-N_3具有非常大的斯托克斯位移(100 nm)并且對(duì)pH穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。此外,實(shí)驗(yàn)證明該探針還具有良好的溶酶體靶向性和低細(xì)胞毒性,并成功用于活細(xì)胞熒光成像。因此,探針SN-N_3可以提供一種新型的、選擇性好和靈敏度高的靶向溶酶體硫化氫檢測(cè)方法。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O657.3
【圖文】：

RNA 和蛋白質(zhì)等），還能用于檢測(cè)有機(jī)小分子（多肽等）。此外，熒光探針還可以用于檢測(cè)自由基等活性氮氧子（如 NO、CO、H2S）、無機(jī)分子、質(zhì)子、陰離子和金屬離光探針結(jié)構(gòu)分子探針（Fluorescent molecular probe）是通過將熒光探針分化成熒光信號(hào)，形成熒光光譜圖，進(jìn)而判斷檢測(cè)結(jié)果。分子熒三部分組成[33]（如圖 1.1 所示）：(1) 熒光基團(tuán)報(bào)告器（Fluo遞信號(hào)，它決定了探針識(shí)別的靈敏度。（2）識(shí)別基團(tuán)接收器（R客體經(jīng)物理結(jié)合或化學(xué)反應(yīng)，從而使熒光基團(tuán)釋放熒光信號(hào)。針的特異性和選擇性。(3) 連接器（Spacer），是連接熒光基團(tuán)。不同的熒光分子探針具有不同的連接結(jié)構(gòu)，有時(shí)不能嚴(yán)格區(qū)的連接，它們共同組成了熒光分子探針。根據(jù)熒光分子探針與最常用的設(shè)計(jì)原理一般有三種：鍵合-信號(hào)輸出法、置換法、化

這類探針的特點(diǎn)是熒光探針分子對(duì)客體的響應(yīng)具有可逆性。圖 1.2 鍵合-信號(hào)輸出法構(gòu)成熒光探針示意圖1.2.2.2 置換法置換法是利用識(shí)別基團(tuán)與熒光基團(tuán)和客體結(jié)合能力的差異性來實(shí)現(xiàn)對(duì)客體的檢測(cè)。如圖 1.3 所示，識(shí)別基團(tuán)與熒光基團(tuán)形成絡(luò)合物，當(dāng)客體加入到該體系中時(shí)，由于客體與識(shí)別基團(tuán)能夠更好的結(jié)合，熒光基團(tuán)被客體置換出來，從而引起化學(xué)體系參數(shù)的改變，進(jìn)而被儀器或者裸眼識(shí)別。圖 1.3 置換法構(gòu)成熒光探針示意圖1.2.2.3 化學(xué)計(jì)量計(jì)法化學(xué)計(jì)量計(jì)法是根據(jù)探針與客體之間發(fā)生的特定化學(xué)反應(yīng)且是不可逆的反應(yīng)來改變其所處環(huán)境，從而對(duì)客體進(jìn)行識(shí)別的方法[35]。此類探針與客體的作用機(jī)理分為兩種（如圖1.4所示），第一種是探針與客體之間發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)化合物；第二種是客體充當(dāng)催化劑，探針分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成兩種新

和識(shí)別基團(tuán)之間微弱的相互作用力（如范德華力、靜電作用、配位鍵鍵等）結(jié)合在一起的，因此，這類探針的特點(diǎn)是熒光探針分子對(duì)客可逆性。圖 1.2 鍵合-信號(hào)輸出法構(gòu)成熒光探針示意圖換法法是利用識(shí)別基團(tuán)與熒光基團(tuán)和客體結(jié)合能力的差異性來實(shí)現(xiàn)對(duì)客圖 1.3 所示，識(shí)別基團(tuán)與熒光基團(tuán)形成絡(luò)合物，當(dāng)客體加入到該體客體與識(shí)別基團(tuán)能夠更好的結(jié)合，熒光基團(tuán)被客體置換出來，從而參數(shù)的改變，進(jìn)而被儀器或者裸眼識(shí)別。

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱維平;徐玉芳;錢旭紅;;具有重要生物學(xué)意義的重金屬及過渡金屬離子熒光分子探針[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年09期

2 吳世康;熒光化學(xué)傳感器研究中的光化學(xué)與光物理問題[J];化學(xué)進(jìn)展;2004年02期

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1 王少單;反應(yīng)型有機(jī)熒光探針的合成及傳感性能研究[D];吉林大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2795295