发展新型NBD基荧光探针用于生物巯基化合物的区分检测
发布时间：2021-04-13 22:13
硫化氢（H2S）、半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）是重要的生物巯基化合物,这些生物分子可以维持细胞内的氧化还原动态平衡,参与多种生理病理过程,其代谢水平异常与多种疾病密切相关,可以作为某些疾病的标志物,因此生物巯基化合物的区分检测及其生理功能的研究具有重要的生理学和医学意义。荧光探针方法可以原位、实时和可视化检测目标分析物,操作简便、生物相容性高。尽管已报道了许多荧光探针用于检测以上生物分子,但是用于特异性检测其中一种或两种,并研究其内在联系的荧光探针还鲜有报道。为此,利用巯基的强亲核性,本文以硝基苯并呋咱（NBD）-硫醚基/醚基/胺基为反应识别基团,开发了一系列区分检测生物巯基化合物的荧光分子探针。基于NBD硫醚基与巯基的快速硫解反应,本文首先设计合成了双颜色NBD-S-罗丹明荧光探针1,该探针与GSH/H2S反应后发出红色荧光,与Cys/Hcy反应后发出绿色和红色荧光,可以通过两种颜色通道特异性检测四种生物巯基化合物和Cys/Hcy。此外,探针1还具有高选择性和灵敏度,可以在毫摩尔级GSH存在条件下特异性检测人体活纤维肉瘤细胞中的 Cys/Hcy。为了...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２酶促合成Ｈ２Ｓ的示意图［５１??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?出兮卜１??
?Ｃｙｓｔｅｆｎｅｓｕｌｆｉｎａｔｅ??Ａｓｐａｒｔａｔｅ?ａｍｉｎｏｔｒａｆｖｆｅｒａｓＱ?Ｃｙｓｔｅｋ＼ｅｓｕ＾ｉｎａｔ＆?ｄｅｃａｒｂｏｘｙｆａｓｏ??Ｓ０ａ－１?ｃ〇２?Ｓ０２－??ｆ°?ｚ?＼ｌｕｔａｍａｔｅ?＼?卜??ｃｏｏ－?ｍ３＊??３－Ｓｕｉｔｉｎｙｌｐｙｒｕｖａｔｅ?Ｈｙｐｏｔａｕｒｆｎｅ??人?广。＊??ｃｎ３?ｆ??ｃ＝０?ＳＯａ?（Ｓ０ａ＾）??ｃｏｏ－?，??Ｐｙｒｕｖａｔｅ?＋?Ｓｕｌｆｉｔｅ?ＮＨ：Ｓ??Ｔａｕｒｉｎｅ??图１－３?Ｃｙｓ的代谢途径［１３］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ｃｙｓｔｅｉｎｅ?ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ１１，１??Ｈｅｙ是蛋氨酸和Ｃｙｓ代谢过程中一个重要的中间产物，它是通过蛋氨酸脱甲基形??成的一种含有巯基的氨基酸，通过反甲基化和反硫酸化的途径影响细胞功能，其本身??并不参与蛋白质合成，以还原态或氧化态的形式被运输到血液中［１８］。Ｈｅｙ人体在氧化??还原稳态中也起着至关重要的作用。研宄表明，健康人体血清中Ｈｅｙ的正常浓度水平??在５－１５?ｎＭ范围内［１９］，而血清中Ｈｅｙ的浓度水平超过１５?则会导致高同型半胱氨??酸血症（又称为同型半胱氨酸尿症）［２Ｇ］；?Ｈｅｙ也被认为是心血管疾病（ＣＶＤ）的独立??危险因素，该疾病的发生是由于Ｈｅｙ能直接或间接导致血管内皮细胞的损伤，促进血??管平滑肌细胞增殖，增强血小板功能，患者可能会出现广泛性冠状动脉粥样硬化，可??因静脉血栓形成和血栓栓塞性疾病导致死亡［２１］；血浆中Ｈｅｙ的浓度升高也会导致人体??产生认知功能障碍，严重者会导致阿尔茨海默氏并神经管畸形和精神障碍在内的多??种神经
?第一章绪论???子受体之间的质子转移［３４］。??！?ｔ?ｔ?！??：（ａ）?荧光基团＿一＂电子给体）?＿电子给体ｉ??丨……?…Ｔ?…丨??；（ｂ）?ｆ给电子＊突光細－吸好＊＇给好基－突光麵－吸电子基：：丨??？?．?－－？？？?＊?Ｉ??ｉ?Ｓ?迚－Ｊ??ｚ＾ＲＥＴ、?Ｉ??＾?，供体＾＾＞?，供体受体、｜??！?＿?ｌ－１０ｎｍ?＿?＞１０ｎｍ??、?＾＾?？?Ｘ??图１－４光诱导电子转移（ａ），分子内电荷转移（ｂ），荧光共振能量转移（ｃ）效应示意图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＥＴ?（ａ），?ＩＣＴ?（ｂ），?ＦＲＥＴ?（ｃ）?ｅｆｆｅｃｔ??１．３?ＮＢＤ基荧光探针的研究进展??ＮＢＤ是４－氯－７－硝基－苯并呋咱的衍生化合物，ＮＢＤ衍生物具有摩尔吸光系数大的??优点，是一种重要的荧光基团。２０１３年我们首次发现了?ＮＢＤ－胺的快速硫解反应，并??成功开发了?Ｈ２Ｓ荧光探针［３５］；同年Ｐｌｕｔｈ课题组发现ＮＢＤ－ＳＨ具有的独特的红色（我??们命名“Ｐｌｕｔｈ红”），并设计了一种比例计量型的Ｈ２Ｓ荧光探针［３６］。因此我们认为ＮＢＤ－??胺／醚／硫醚基的硫解可用于荧光探针的开发与应用（图１－５），例如，基于ＮＢＤ基的??荧光探针由于诸如ＦＲＥＴ淬灭效应的作用而不显示荧光，而与Ｈ２Ｓ反应后释放出荧光??团的荧光，并且ＮＢＤ部分显示出独特的？１也１１红［３７】。??〇，??〇?Ｄｏｎｏｒ?ｘｈ??〇?ｏ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ?????Ｘ?＝?Ｎ，?０，?Ｓ?／?＼?ｃｏ＾ｏｒ??——ｒｉｇｉｄ?ｌｉｎ
本文编号：3136100
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２酶促合成Ｈ２Ｓ的示意图［５１??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?出兮卜１??
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?第一章绪论???子受体之间的质子转移［３４］。??！?ｔ?ｔ?！??：（ａ）?荧光基团＿一＂电子给体）?＿电子给体ｉ??丨……?…Ｔ?…丨??；（ｂ）?ｆ给电子＊突光細－吸好＊＇给好基－突光麵－吸电子基：：丨??？?．?－－？？？?＊?Ｉ??ｉ?Ｓ?迚－Ｊ??ｚ＾ＲＥＴ、?Ｉ??＾?，供体＾＾＞?，供体受体、｜??！?＿?ｌ－１０ｎｍ?＿?＞１０ｎｍ??、?＾＾?？?Ｘ??图１－４光诱导电子转移（ａ），分子内电荷转移（ｂ），荧光共振能量转移（ｃ）效应示意图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＥＴ?（ａ），?ＩＣＴ?（ｂ），?ＦＲＥＴ?（ｃ）?ｅｆｆｅｃｔ??１．３?ＮＢＤ基荧光探针的研究进展??ＮＢＤ是４－氯－７－硝基－苯并呋咱的衍生化合物，ＮＢＤ衍生物具有摩尔吸光系数大的??优点，是一种重要的荧光基团。２０１３年我们首次发现了?ＮＢＤ－胺的快速硫解反应，并??成功开发了?Ｈ２Ｓ荧光探针［３５］；同年Ｐｌｕｔｈ课题组发现ＮＢＤ－ＳＨ具有的独特的红色（我??们命名“Ｐｌｕｔｈ红”），并设计了一种比例计量型的Ｈ２Ｓ荧光探针［３６］。因此我们认为ＮＢＤ－??胺／醚／硫醚基的硫解可用于荧光探针的开发与应用（图１－５），例如，基于ＮＢＤ基的??荧光探针由于诸如ＦＲＥＴ淬灭效应的作用而不显示荧光，而与Ｈ２Ｓ反应后释放出荧光??团的荧光，并且ＮＢＤ部分显示出独特的？１也１１红［３７】。??〇，??〇?Ｄｏｎｏｒ?ｘｈ??〇?ｏ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ?????Ｘ?＝?Ｎ，?０，?Ｓ?／?＼?ｃｏ＾ｏｒ??——ｒｉｇｉｄ?ｌｉｎ
本文编号：3136100
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