【摘要】：β-內(nèi)酰胺抗生素對治療細菌感染性疾病具有非常重要的作用,這些小分子化合物拯救了數(shù)以百萬人的生命。然而,隨著這些抗生素的臨床應(yīng)用,部分致病菌由于產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶等因素逐漸對β-內(nèi)酰胺抗生素產(chǎn)生了嚴(yán)重的耐藥性。β-內(nèi)酰胺酶在病菌中的發(fā)展與蔓延十分迅速,由此產(chǎn)生的耐藥病菌已對人類健康和發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。對耐藥病菌的及時監(jiān)測與鑒定對于相關(guān)疾病的控制非常重要。β-內(nèi)酰胺酶是一類能夠高效水解、破壞β-內(nèi)酰胺抗生素的水解酶,本論文以β-內(nèi)酰胺酶作為耐藥病菌的檢測靶標(biāo),研究利用β-內(nèi)酰胺酶熒光探針作為耐藥菌的快速檢測工具。在這些研究中,我們借鑒現(xiàn)有β-內(nèi)酰胺抗生素的結(jié)構(gòu)特點,再結(jié)合不同的熒光報告基團,設(shè)計合成了一系列針對不同類型β-內(nèi)酰胺酶以及不同檢測目的的熒光探針,包括具有共價鍵標(biāo)記功能的β-內(nèi)酰胺酶探針CFC-2,針對超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的熒光探針CTX-HN,對碳青霉烯酶具有選擇性的熒光探針CPC-1和CB-1。論文研究中對這一系列探針進行了系統(tǒng)的檢測性能驗證,實驗結(jié)果證明了這些探針能夠應(yīng)用于對β-內(nèi)酰胺酶及相關(guān)臨床耐藥菌的快速檢測中。這些探針具有高度選擇性和靈敏度等特點,展現(xiàn)出了較高潛在的科研與臨床應(yīng)用價值,甚至有望為臨床合理使用β-內(nèi)酰胺抗生素提供依據(jù)。本論文共包括五章。第一章為研究背景介紹,對β-內(nèi)酰胺抗生素耐藥情況及耐藥菌檢測方法進行了詳細介紹,總結(jié)了 β-內(nèi)酰胺酶熒光探針的已有研究成果及設(shè)計策略。論文第二章描述了我們關(guān)于自錨定型β-內(nèi)酰胺酶熒光探針的研究。在這一研究中,我們設(shè)計合成了 CFC-1和CFC-2兩個自錨定型探針,這些探針在β-內(nèi)酰胺酶的水解作用下可以實現(xiàn)對靶標(biāo)蛋白或周邊蛋白的共價熒光標(biāo)記。我們通過聚丙烯酰胺凝膠電泳和MALDI-TOF質(zhì)譜等方法充分驗證了新共價鍵的形成。應(yīng)用探針CFC-2成功實現(xiàn)了對β-內(nèi)酰胺耐藥菌的標(biāo)記。第三章中,我們基于含氧亞胺側(cè)鏈的頭孢菌素,設(shè)計了檢測超廣譜β-內(nèi)酰胺酶和碳青霉烯酶的比例型探針CTX-HN。它以萘酰亞胺為熒光報告基團,檢測時具有雙通道激發(fā)和發(fā)射的熒光特點,提高了探針的檢測精確度。CTX-HN對ESBLs和碳青霉烯酶的檢測靈敏度很高,實現(xiàn)了對碳青霉烯抗生素和頭孢菌素耐藥臨床菌檢測。在第四章中,以碳青霉烯抗生素母核為酶識別位點,在其2'-位引入具有離去性能的熒光染料作為熒光信號基團,設(shè)計合成了一系列碳青霉烯酶熒光探針,研究了它們的各方面性能,發(fā)現(xiàn)基于7-羥基香豆素的CPC-1探針對碳青霉烯酶的檢測具有較好的效果,能夠?qū)崿F(xiàn)對臨床含碳青霉烯酶耐藥菌的選擇性檢測。第五章細述了根據(jù)探針共軛程度變化而光學(xué)信號發(fā)生變化的原理來設(shè)計的兩個碳青霉烯酶比色型熒光探針CB-1與CNT-1,并對其光學(xué)性質(zhì)與酶響應(yīng)情況進行了系統(tǒng)研究。其中,探針CB-1展示了較好的檢測能力,解決了 CPC-1探針在檢測應(yīng)用中的一些問題。并且,CB-1對碳青霉烯酶檢測具有極好的專一性與較高的檢測靈敏度。進一步試驗表明CB-1能夠應(yīng)用在臨床碳青霉烯酶耐藥菌的檢測中。
[Abstract]:In this study , we designed a series of fluorescent probes which are highly selective and sensitive to 尾 - lactam antibiotics . The results show that these probes can be used in the rapid detection of 尾 - lactam antibiotics .
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R446.5

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本文編號：2138155