新型比值型荧光探针及超分子载药体系的设计与合成及其在生物体氧化还原微环境中检测和药物递送上的应用

发布时间：2021-04-07 16:18

　　基于双边异佛尔酮丙二腈、吡啶盐类衍生物为荧光发色团,采用2,4-二硝基苯磺酰基（DNBS）、芳基硼酸酯为识别基团,分别构建了新型比值型荧光探针用于生物硫醇和过氧化氢的检测、分析以及动态生物成像。此外利用超分子闭锁系统,结合荧光分析技术探究其在药物递送上的应用。（1）DNBS由于对生物硫醇具有较高的反应活性,已被广泛用于小分子荧光探针的设计中。但是,由于其对荧光团具有强烈的猝灭作用,大多数基于DNBS的荧光探针对生物硫醇表现出“off-on”的荧光反应。在本文中,我们提出了基于DNBS的生物硫醇比值型荧光探针的替代设计。将带有两个异佛尔酮丙二腈结构的新荧光团与DNBS偶联以提供目标探针（CHT）,该探针表现出对生物硫醇的比值传感行为。其传感过程快速且较高度的选择性。最重要的是,与单波长响应生物硫醇的对照探针CHM相比,CHT在对Cys的定量检测具有较高的稳定性。通过比值荧光信号,在活细胞中使用CHT成功监测了内源性生物硫醇。（2）通过这项研究,我们提出了一种用于体外和在活细胞中检测H₂O₂的比值型和具有线粒体靶向功能的荧光探针（Mito-HT）... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

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比值型荧光检测

第1章上海师范大学硕士学位论文2当DF的发射光谱与AF的吸收光谱很好地重叠时，就会发生有效的FRET。ESIPT荧光团显示出强烈的发射，光稳定性和较大的斯托克斯位移（图1-1c）。例如，在激发时，优选的烯醇形式可以通过ESIPT转化为激发的酮互变异构体。激发的酮形式的松弛通过反向质子转移来再生烯醇形式。重要的是，ESIPT工艺通常受pH，氢键容量和溶剂极性的影响。图1-2造成比值荧光变化的光物理过程，（a）内部电荷转移（ICT），（b）荧光共振能量转移（FRET）和（c）激发态分子内质子转移（ESIPT）。Figure1-2Photophysicalprocessesresponsibleforratiometricfluorescentchanges;(a)internalchargetransfer(ICT),(b)fluorescenceresonanceenergytransfer(FRET),and(c)excited-stateintramolecularprotontransfer(ESIPT).

第1章上海师范大学硕士学位论文4生物巯基主要包括半胱氨酸（Cys）、高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH），他们在生物系统中的代谢和运输与一系列重要的酶和蛋白质有关，他们的异常水平还可能诱发许多相关的疾病[30,52-55]。而比值型荧光探针由于其独特的优点，而被研究者青睐。Strongin等，报道了基于激发态分子内质子转移（ESIPT）的HMBT荧光探针[56]，如图1-3所示，该探针用于检测HEPES/EtOH（8:2）中的半胱氨酸（Cys）和高半胱氨酸（Hcy）。极低浓度的Cys/Hcy（分别为LOD=0.11μM和0.18μM）的存在将导致基于硫醇的缀合物添加到探针HMBT的丙烯酸酯基团中，从而导致随后的氨基环化反应，这提供了HMBT荧光团和各自的内酰胺，并导致了比值发射强度（I487/I377）的巨大变化。发现探针HMBT对Cys/Hcy具有比其他生物学相关氨基酸优异的选择性。此外，由于7元环对8元环形成速率的差异，探针HMBT被证明能够区分Cys与Hcy，这种差异反映在每种分析物的不同光谱和动力学特征中。图1-3基于ESIPT机理的荧光探针HMBT，可选择性检测半胱氨酸和高半胱氨酸。Figure1-3BasedonESIPTmechanismfluorescentprobeHMBTthatallowsfortheselectivedetectionofCysandHcy.此外，林伟英老师课题组，基于分子内部电荷转移（ICT）的机理合理地设计了新型比值型荧光探针1用于特异性检测半胱氨酸和高半胱氨酸[57]。如图1-4所示，在添加半胱氨酸或高半胱氨酸后，由于关闭了分子内电荷转移，该探针在发射中显示出非常大的蓝移，从519nm处蓝移至493nm处（125nm）。这种大的发射波长偏移可允许探针1用于定量检测Cys/Hcy。


本文编号：3123788