新型比值型熒光探針及超分子載藥體系的設(shè)計(jì)與合成及其在生物體氧化還原微環(huán)境中檢測(cè)和藥物遞送上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 16:18
基于雙邊異佛爾酮丙二腈、吡啶鹽類(lèi)衍生物為熒光發(fā)色團(tuán),采用2,4-二硝基苯磺酰基(DNBS)、芳基硼酸酯為識(shí)別基團(tuán),分別構(gòu)建了新型比值型熒光探針用于生物硫醇和過(guò)氧化氫的檢測(cè)、分析以及動(dòng)態(tài)生物成像。此外利用超分子閉鎖系統(tǒng),結(jié)合熒光分析技術(shù)探究其在藥物遞送上的應(yīng)用。(1)DNBS由于對(duì)生物硫醇具有較高的反應(yīng)活性,已被廣泛用于小分子熒光探針的設(shè)計(jì)中。但是,由于其對(duì)熒光團(tuán)具有強(qiáng)烈的猝滅作用,大多數(shù)基于DNBS的熒光探針對(duì)生物硫醇表現(xiàn)出“off-on”的熒光反應(yīng)。在本文中,我們提出了基于DNBS的生物硫醇比值型熒光探針的替代設(shè)計(jì)。將帶有兩個(gè)異佛爾酮丙二腈結(jié)構(gòu)的新熒光團(tuán)與DNBS偶聯(lián)以提供目標(biāo)探針(CHT),該探針表現(xiàn)出對(duì)生物硫醇的比值傳感行為。其傳感過(guò)程快速且較高度的選擇性。最重要的是,與單波長(zhǎng)響應(yīng)生物硫醇的對(duì)照探針CHM相比,CHT在對(duì)Cys的定量檢測(cè)具有較高的穩(wěn)定性。通過(guò)比值熒光信號(hào),在活細(xì)胞中使用CHT成功監(jiān)測(cè)了內(nèi)源性生物硫醇。(2)通過(guò)這項(xiàng)研究,我們提出了一種用于體外和在活細(xì)胞中檢測(cè)H2O2的比值型和具有線粒體靶向功能的熒光探針(Mito-HT)...
【文章來(lái)源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
比值型熒光檢測(cè)
第1章上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文2當(dāng)DF的發(fā)射光譜與AF的吸收光譜很好地重疊時(shí),就會(huì)發(fā)生有效的FRET。ESIPT熒光團(tuán)顯示出強(qiáng)烈的發(fā)射,光穩(wěn)定性和較大的斯托克斯位移(圖1-1c)。例如,在激發(fā)時(shí),優(yōu)選的烯醇形式可以通過(guò)ESIPT轉(zhuǎn)化為激發(fā)的酮互變異構(gòu)體。激發(fā)的酮形式的松弛通過(guò)反向質(zhì)子轉(zhuǎn)移來(lái)再生烯醇形式。重要的是,ESIPT工藝通常受pH,氫鍵容量和溶劑極性的影響。圖1-2造成比值熒光變化的光物理過(guò)程,(a)內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移(ICT),(b)熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)和(c)激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)。Figure1-2Photophysicalprocessesresponsibleforratiometricfluorescentchanges;(a)internalchargetransfer(ICT),(b)fluorescenceresonanceenergytransfer(FRET),and(c)excited-stateintramolecularprotontransfer(ESIPT).
第1章上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4生物巰基主要包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),他們?cè)谏锵到y(tǒng)中的代謝和運(yùn)輸與一系列重要的酶和蛋白質(zhì)有關(guān),他們的異常水平還可能誘發(fā)許多相關(guān)的疾病[30,52-55]。而比值型熒光探針由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),而被研究者青睞。Strongin等,報(bào)道了基于激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)的HMBT熒光探針[56],如圖1-3所示,該探針用于檢測(cè)HEPES/EtOH(8:2)中的半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)。極低濃度的Cys/Hcy(分別為L(zhǎng)OD=0.11μM和0.18μM)的存在將導(dǎo)致基于硫醇的綴合物添加到探針HMBT的丙烯酸酯基團(tuán)中,從而導(dǎo)致隨后的氨基環(huán)化反應(yīng),這提供了HMBT熒光團(tuán)和各自的內(nèi)酰胺,并導(dǎo)致了比值發(fā)射強(qiáng)度(I487/I377)的巨大變化。發(fā)現(xiàn)探針HMBT對(duì)Cys/Hcy具有比其他生物學(xué)相關(guān)氨基酸優(yōu)異的選擇性。此外,由于7元環(huán)對(duì)8元環(huán)形成速率的差異,探針HMBT被證明能夠區(qū)分Cys與Hcy,這種差異反映在每種分析物的不同光譜和動(dòng)力學(xué)特征中。圖1-3基于ESIPT機(jī)理的熒光探針HMBT,可選擇性檢測(cè)半胱氨酸和高半胱氨酸。Figure1-3BasedonESIPTmechanismfluorescentprobeHMBTthatallowsfortheselectivedetectionofCysandHcy.此外,林偉英老師課題組,基于分子內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移(ICT)的機(jī)理合理地設(shè)計(jì)了新型比值型熒光探針1用于特異性檢測(cè)半胱氨酸和高半胱氨酸[57]。如圖1-4所示,在添加半胱氨酸或高半胱氨酸后,由于關(guān)閉了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,該探針在發(fā)射中顯示出非常大的藍(lán)移,從519nm處藍(lán)移至493nm處(125nm)。這種大的發(fā)射波長(zhǎng)偏移可允許探針1用于定量檢測(cè)Cys/Hcy。
本文編號(hào):3123788
【文章來(lái)源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
比值型熒光檢測(cè)
第1章上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文2當(dāng)DF的發(fā)射光譜與AF的吸收光譜很好地重疊時(shí),就會(huì)發(fā)生有效的FRET。ESIPT熒光團(tuán)顯示出強(qiáng)烈的發(fā)射,光穩(wěn)定性和較大的斯托克斯位移(圖1-1c)。例如,在激發(fā)時(shí),優(yōu)選的烯醇形式可以通過(guò)ESIPT轉(zhuǎn)化為激發(fā)的酮互變異構(gòu)體。激發(fā)的酮形式的松弛通過(guò)反向質(zhì)子轉(zhuǎn)移來(lái)再生烯醇形式。重要的是,ESIPT工藝通常受pH,氫鍵容量和溶劑極性的影響。圖1-2造成比值熒光變化的光物理過(guò)程,(a)內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移(ICT),(b)熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)和(c)激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)。Figure1-2Photophysicalprocessesresponsibleforratiometricfluorescentchanges;(a)internalchargetransfer(ICT),(b)fluorescenceresonanceenergytransfer(FRET),and(c)excited-stateintramolecularprotontransfer(ESIPT).
第1章上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4生物巰基主要包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),他們?cè)谏锵到y(tǒng)中的代謝和運(yùn)輸與一系列重要的酶和蛋白質(zhì)有關(guān),他們的異常水平還可能誘發(fā)許多相關(guān)的疾病[30,52-55]。而比值型熒光探針由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),而被研究者青睞。Strongin等,報(bào)道了基于激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)的HMBT熒光探針[56],如圖1-3所示,該探針用于檢測(cè)HEPES/EtOH(8:2)中的半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)。極低濃度的Cys/Hcy(分別為L(zhǎng)OD=0.11μM和0.18μM)的存在將導(dǎo)致基于硫醇的綴合物添加到探針HMBT的丙烯酸酯基團(tuán)中,從而導(dǎo)致隨后的氨基環(huán)化反應(yīng),這提供了HMBT熒光團(tuán)和各自的內(nèi)酰胺,并導(dǎo)致了比值發(fā)射強(qiáng)度(I487/I377)的巨大變化。發(fā)現(xiàn)探針HMBT對(duì)Cys/Hcy具有比其他生物學(xué)相關(guān)氨基酸優(yōu)異的選擇性。此外,由于7元環(huán)對(duì)8元環(huán)形成速率的差異,探針HMBT被證明能夠區(qū)分Cys與Hcy,這種差異反映在每種分析物的不同光譜和動(dòng)力學(xué)特征中。圖1-3基于ESIPT機(jī)理的熒光探針HMBT,可選擇性檢測(cè)半胱氨酸和高半胱氨酸。Figure1-3BasedonESIPTmechanismfluorescentprobeHMBTthatallowsfortheselectivedetectionofCysandHcy.此外,林偉英老師課題組,基于分子內(nèi)部電荷轉(zhuǎn)移(ICT)的機(jī)理合理地設(shè)計(jì)了新型比值型熒光探針1用于特異性檢測(cè)半胱氨酸和高半胱氨酸[57]。如圖1-4所示,在添加半胱氨酸或高半胱氨酸后,由于關(guān)閉了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,該探針在發(fā)射中顯示出非常大的藍(lán)移,從519nm處藍(lán)移至493nm處(125nm)。這種大的發(fā)射波長(zhǎng)偏移可允許探針1用于定量檢測(cè)Cys/Hcy。
本文編號(hào):3123788
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