【摘要】：細(xì)胞內(nèi)的硫醇化合物,例如半胱氨酸(Cys),同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)在重要細(xì)胞調(diào)節(jié)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。而GSH是動(dòng)物體內(nèi)含量最為豐富的一類生物硫醇,GSH不同的含量水平直接聯(lián)系人們的病理特征,包括肝損傷,癌癥,艾滋病和心血管疾病。在腫瘤細(xì)胞中GSH含量會(huì)升高,因此根據(jù)GSH的含量變化可以了解細(xì)胞是否發(fā)生病變,需要檢測(cè)不同濃度范圍的GSH從而判斷細(xì)胞是否發(fā)生病變。人體內(nèi)半胱氨酸(Cys),同型半胱氨酸(Hcy),谷胱甘肽(GSH)這三種氨基酸的結(jié)構(gòu)非常相似,都含有胺基和巰基,而現(xiàn)如今的很多氨基酸類熒光探針都是與氨基酸中的胺基或者巰基進(jìn)行反應(yīng),這三種氨基酸的檢測(cè)常常受到干擾,因此設(shè)計(jì)合成能從這三種氨基酸中單獨(dú)檢測(cè)出某種氨基酸的熒光探針具有重要的意義。而GSH由于其分子較大,反應(yīng)位阻很大,在這三種氨基酸中最難選擇性檢測(cè)GSH,并且需要檢測(cè)出不同濃度的GSH更增大了檢測(cè)的難度,現(xiàn)如今的熒光探針用來檢測(cè)不同濃度范圍的GSH都需要兩個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)并且需要經(jīng)歷復(fù)雜的合成,而用一個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)檢驗(yàn)不同濃度的GSH的熒光探針還沒被報(bào)道,因此,設(shè)計(jì)合成只具有一個(gè)反應(yīng)基團(tuán)的席夫堿結(jié)構(gòu)的熒光探針TPE-DPP,TPE-DPP是由DPP-CHO與TPE-NH_2反應(yīng)生成的席夫堿結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同濃度范圍GSH的比率型熒光檢測(cè)。探針TPE-DPP在(THF:H_2O=4:6,v/v)溶液中能夠形成穩(wěn)定的納米粒子,由于納米粒子粒徑的關(guān)系,從而能與三種氨基酸發(fā)生不同的反應(yīng),且能夠從三種氨基酸中單獨(dú)檢測(cè)出GSH。由于GSH含有多個(gè)羧基,當(dāng)為低濃度的GSH時(shí),GSH中的羧基容易電離形成GSH~-,從而使TPE-DPP的C=N雙鍵發(fā)生水解,生成DPP-CHO與TPE-NH_2,DPP-CHO在溶液態(tài)時(shí),發(fā)出很強(qiáng)的橙色熒光。當(dāng)為高濃度的GSH時(shí),GSH與TPE-DPP的C=N雙鍵發(fā)生親核加成,由于TPE-NH_2的熒光發(fā)射譜圖與DPP-CHO的紫外吸收譜圖有一定的重疊,當(dāng)發(fā)生親核加成反應(yīng)時(shí),給電子基TPE到吸電子基DPP的FRET效應(yīng)可以發(fā)生,從而使得熒光增強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)GSH不同濃度范圍的檢測(cè)。不僅如此,探針TPE-DPP的選擇性也很高,探針TPE-DPP的熒光發(fā)射峰在578 nm處,半胱氨酸(Cys)和同型半胱氨酸(Hcy)的加入發(fā)射峰強(qiáng)度并未出現(xiàn)明顯的變化,而當(dāng)?shù)蜐舛?0-0.1 mM)的谷胱甘肽GSH加入進(jìn)去時(shí),578 nm的熒光發(fā)射峰逐漸增強(qiáng),且411 nm出現(xiàn)新的熒光發(fā)射峰,隨著GSH濃度的增加,這兩個(gè)熒光發(fā)射峰的熒光強(qiáng)度都逐漸增強(qiáng)。在高濃度(0.1-1.0 mM)GSH存在的情況下,578 nm處的發(fā)射峰熒光強(qiáng)度繼續(xù)增加,而411 nm處的熒光強(qiáng)度則逐漸減弱。我們還用了另外15種氨基酸驗(yàn)證探針TPE-DPP對(duì)GSH檢測(cè)的良好的選擇性,不會(huì)受其它氨基酸的影響和干擾。同時(shí)探針TPE-DPP對(duì)GSH的檢測(cè)靈敏度也很高,對(duì)GSH的檢出限能達(dá)到0.05μM。另外,實(shí)驗(yàn)表明TPE-DPP可用于對(duì)細(xì)胞內(nèi)GSH的檢測(cè)及熒光成像。由于TPE-DPP納米粒子具有良好的選擇性,并且有很好的靈敏性,將其做了細(xì)胞實(shí)驗(yàn),由于大多數(shù)有機(jī)溶劑對(duì)細(xì)胞都有一定的損害。因此,做成水溶性熒光探針在使用過程中能夠更好的減少對(duì)細(xì)胞的損害,能很好的適應(yīng)細(xì)胞環(huán)境,在細(xì)胞熒光成像過程中對(duì)細(xì)胞的損害最小。因此,通過兩親聚合物F127將TPE-DPP進(jìn)行包裹,制備成水溶性TPE-DPP-F127納米粒子,進(jìn)行細(xì)胞成像,用了GSH的抑制劑做對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明了TPE-DPP能夠在細(xì)胞中選擇性檢測(cè)GSH,并取得了很好的成像效果。
【圖文】：

熒光探針結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-9ACQ 與 AIE 現(xiàn)象隨后，通過更進(jìn)一步地了解 AIE 分子的發(fā)光機(jī)制，一個(gè)典型的 AIE 分子四苯乙烯（TPE）被研究[46-56]，TPE 的中間烯烴被四個(gè)可旋轉(zhuǎn)的芳香環(huán)圍繞著，當(dāng)在溶液態(tài)時(shí)，由于分子的旋轉(zhuǎn)作用，，將激發(fā)態(tài)的能量釋放掉了。而當(dāng)在聚集態(tài)時(shí)，分子內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R446.6;O657.3;TB383.1

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本文編號(hào)：2681997