单取代BODIPY与HFBI-RGD自组装荧光探针：合成，表征及生物学性能评价

发布时间：2020-04-16 17:43

【摘要】：氟硼荧类染料因其高的荧光量子产率、大的摩尔消光系数、光稳定性等优异性能被人们所熟悉。但在荧光成像应用中,其不足点主要包括短的荧光发射波长,疏水性及较差的生物相容性。为了能将氟硼荧类染料更好地应用于生物体系中,对于上述不足处的改进显得更加迫切。本论文是以氟硼二吡咯化合物为母核,合成了三个单取代的染料,将其作为荧光探针的信号部分。同时,一种新型的靶向疏水蛋白HFBI-RGD被引入与染料进行自组装形成荧光探针HFBI-RGD/BODIPY。(1)2,4-二甲基吡咯与对甲酰基苯甲酸甲酯在酸性条件下缩合、经DDQ氧化及BF_3·Et_2O(三氟化硼乙醚)络合生成BODIPY母核1。通过Knoevenagel缩合反应将三种供电基2a-2c连接到母核的C-3位上,得到染料3a-3c,对三个染料的结构进行表征(~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS)及光学性能测试。结果表明,在C-3位上引入供电子基延长了结构的共轭,荧光发射波长移至650 nm左右,且具有最好共平面结构的3b最大程度地减少了非辐射能量造成的损失,表现出高的荧光量子产率(Φ_(3b)=0.73)。(2)研究了影响蛋白纳米笼HFBI-RGD/BODIPY荧光性质的主要因素。HFBI-RGD/BODIPY的光学性能及染料的结构分别被测试和计算,推测在自组装过程中,疏水蛋白形成了一定体积的空腔结构,而这个空腔结构会影响被包裹进去的不同体积染料的荧光性质。试验结果表明染料的结构及染料体积与疏水蛋白空腔的匹配度均严重影响着探针的光学性能。(3)通过细胞毒性实验、共聚焦实验及活体成像实验对荧光探针的生物学性能进行评价。在实验所需浓度范围内(低浓度),探针对U-87胶质瘤细胞表现出低毒性甚至是无毒性。从共聚焦实验图像荧光覆盖的面积可以得知,当细胞与HFBI-RGD/(3a-3c)孵育时,荧光探针能够更多地进入细胞,这在一定程度上表明了复合物HFBI-RGD/BODIPY对肿瘤细胞有一定的靶向性。在不同点的活体荧光成像图及解剖实验图中,肿瘤组织处有荧光呈现,而在对照试验中却没发现荧光。这些结果显示HFBI-RGD/BODIPY对肿瘤组织有良好的靶向性。
【图文】：

图 1-1 吸收光谱和发射光谱能级跃迁Fig. 1-1 Energy level transition of absorbtion and emission spectra.2 荧光探针概述图 1-2 荧光探针分子的结构示意图Fig. 1-2 Schematic diagram of fluorescence probe通常探针分子是由荧光团、识别基团和连接基团三部分组成的[10]。荧

图 1-1 吸收光谱和发射光谱能级跃迁1-1 Energy level transition of absorbtion and emission s概述
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3;TQ617.3

【参考文献】

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本文编号：2629861