新型吡啶基/吡啶季铵盐修饰的BODIPY类荧光染料的构建及应用研究

发布时间：2021-09-04 02:14

　　线粒体为细胞提供所需能量,并且其数量、结构和分布等性质变化会影响细胞的生命活动,同时与各种病症密切关系。线粒体为细胞提供所需能量,并且其数量、结构和分布等性质变化会影响细胞的生命活动,同时与各种病症密切关系。其中生物体内系统紊乱常常伴随着线粒体的活性物质变化。次氯酸（HOCl）作为活性氧化物的一种,在先天免疫系统中具有极其重要的作用,但是次氯酸产生过多可能导致氧化应激,会引起各种疾病。因此,生物体内线粒体自身及其内部各种活性物质变化进行可视化追踪对深入研究生物体生理病理规律有十分重要的生物学意义。虽然目前检测次氯酸的荧光探针多种多样,但是仍然存在着诸多弊端,包括水溶性差、灵敏度不佳、响应慢以及波长较短（600 nm以下）、缺乏线粒体定位或定位效果不好,所以设计具备在线粒体中实时检测次氯酸的性能优异的长波长荧光探针仍然很困难。基于BODIPY类荧光染料的诸多优点和本课题在BODIPY类荧光染料的前期工作经验,我们首先构建性能优异的BODIPY类线粒体定位荧光染料平台。通过文献调研,我们发现相比于三苯基膦正离子基团,吡啶季铵盐正离子基团细胞毒性低以及易于在BODIPY类荧光染料修饰和衍生。... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见有机荧光染料随着科学与技术的不断发展和进步，荧光成像技术也越来越成熟，已在可视化、离子动力学、定位分析以及活性物质研究中广泛应用，逐步取代了放射性同位素标记技术

第一章绪论31.2.2线粒体靶向策略图1-2线粒体结构示意图基于线粒体的结构和生理活动，常见的靶向线粒体方法有引入特异性靶向蛋白、基于膜负电位而在荧光探针上引入正离子基团和特异性囊泡包裹等（图1-2）。其中特异性靶向蛋白和特异性囊泡包裹在可视化追踪方面应用较为复杂。目前主要在染料上引入正离子基，例如三苯基膦正离子基团、吡啶季铵盐正离子基团等，来实现对线粒体的靶向定位。1.2.3吡啶/吡啶季铵盐取代BODIPY类荧光染料的研究进展目前吡啶/吡啶季铵盐修饰BODIPY类荧光染料的报道较少，现阶段还存在着一些问题：meso位吡啶季铵盐BODIPY染料通常是对称结构，导致染料结构修饰受限；非meso位吡啶基BODIPY染料的合成步骤复杂、条件苛刻。

新型吡啶基/吡啶季铵盐修饰BODIPY类荧光染料的构建及应用研究8图1-11meso位吡啶季铵盐BODIPY染料R152014年，邵士俊课题组报道了在BODIPY的meso位引入吡啶季铵盐的荧光染料R15（图1-11）[41]。由于BODIPY染料引入吡啶季铵盐修饰提高了整个分子的水溶性，并且进行季铵盐化产生光诱导电子转移（PET）过程导致荧光淬灭。随后对该染料进一步研究，发现其还能检测H2O2。当R15与100μMH2O2发生反应时导致荧光恢复，并在120分钟内反应完全且具有良好的浓度依赖线性关系。在其它ROS和RNS物种的干扰下，该探针仍然对H2O2具有高选择性响应，并且成功应用于HepG2/LO2细胞和神仙鱼中H2O2的监测和成像。图1-12meso位吡啶季铵盐BODIPY染料R162016年，本课题组报道了在BODIPY的meso位引入吡啶季铵盐定位线粒体的荧光染料R16（图1-12）[42]。该染料利用吡啶季铵盐作为自消除反应和静电介导作用的线粒体靶向位点和反应位点，同时在进一步研究中发现将2,4-二硝基苯醚基团引入到该体系


本文编号：3382351