新型pH荧光探针的设计合成及其生物成像应用

发布时间：2021-11-17 13:01

　　溶酶体内含的多种酸性水解酶在酸性环境下活性达到最佳状态,溶酶体内微环境的pH值为3.8-5.0。溶酶体在细胞内吞、细胞自噬、质膜修复和氧化应激等生理过程中发挥着重要的作用。研究报道,肿瘤细胞中溶酶体的数量明显多于正常细胞且体积偏大,当肿瘤细胞中溶酶体释放组织蛋白酶至细胞质,会促进肿瘤细胞发展,溶酶体已成为选择性破坏癌细胞的药理学靶点。因此,实时监测癌细胞中的溶酶体pH值对深入研究溶酶体在肿瘤侵袭和转移中的作用至关重要。本论文设计制备了三种具有大Stokes位移、高荧光量子产率和良好细胞膜穿透性的溶酶体靶向pH荧光探针,对其结构进行了表征。结合荧光共聚焦显微镜,将探针应用于溶酶体pH波动的可视化荧光成像。具体研究工作如下:第一章:对pH荧光探针的研究及应用进行了综述。首先概述了细胞内pH的功能及其检测意义。其次,较为详尽地总结了荧光探针的识别机理。重点围绕亚细胞器靶向pH荧光探针的发展及其应用进行了综述。第二章:采用（苯并）吲哚为质子识别基团,咔唑为荧光团,二甘醇一甲醚基团为溶酶体靶向基团,利用一步缩合法,合成了基于ICT机理的比率型荧光探针MCDI和MCDBI。中性条件下,探针发射黄色... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

Jablonski能级图

第一章 绪论移（Photoinduced Electron Transfer, PET）、荧光共振ce Resonance Energy Transfer, FRET ） 、 聚 集 诱-induced emission，AIE）、激发态分子内质子转移（EProton Teandfer）。电荷转移（ICT）机制的荧光分子探针是由共轭基团连接电子供体（Doner, DA）构成的，处于激发态的荧光探针，电子供体基团的电子一般 ICT 荧光探针都具有典型的 D-A 或 D-π-A“推-拉”共反应后，探针的推-拉电子能力发生变化，探针中电子供体基起吸收光谱和（或）荧光光谱的蓝移。相反地，当电子受体光谱和（或）荧光光谱的蓝移则发生红移[32]（图 1.2）。

咔唑基荧光探针的光学传感及其成像应用受光激发后，激发态的电子供体与电子受体之间发生电子转移，引起在未与检测物作用时，受光激发后识别基团上的孤对电子转移到荧光分子荧光猝灭；当与待测物作用后，可以抑制或减弱 PET 过程，增强荧光。基于 PET 机制的荧光探针，由于在荧光发射的过程中其最高占HOMO）和最低空轨道（LUMO）能级差基本不变，所以在荧光猝灭，探针的紫外-可见吸收光谱基本没有变化[35]。PET 是常见的“Off-o的设计机理。

【参考文献】：
期刊论文
[1]溶酶体荧光探针研究新进展[J]. 李美含,王宇童,刘广建,吕海娟,邢国文.  有机化学. 2017(02)
[2]线粒体荧光探针研究新进展[J]. 李杨洁,吕子奇,刘敏,邢国文.  有机化学. 2016(05)
[3]溶酶体途径在细胞自噬过程中的功能意义[J]. 王海杰,谭玉珍.  生命科学. 2011(08)

博士论文
[1]半胱氨酸荧光探针的设计及生物成像应用[D]. 岳永康.山西大学 2018

硕士论文
[1]新型部花菁荧光探针设计及其应用于生物小分子分析研究[D]. 王逸骏.湖南大学 2015



本文编号：3500965