靶向细胞氧化还原信号的小分子荧光探针的设计、合成和应用

发布时间：2022-02-21 13:37

　　生物体氧化还原状态的平衡主要通过酶和小分子的调控共同维持。参与氧化还原平衡的生物活性小分子主要包括活性氧物种（ROS）、活性氮物种（RNS）和活性硫物种（RSS）,它们的调控异常将导致生物机体氧化还原状态的失衡,进而导致一系列病理变化。因此,发展针对这些活性小分子的检测方法对于生理病理机制的解析以及疾病的检测都有重要意义。荧光探针作为近年来新兴的化学生物学检测技术,具有高时空分辨率、高特异性、低侵入性、易于修饰改造等优势,因而在检测生物活性小分子方面具有显著优势。但鉴于生物活性小分子活泼的反应活性及较低的表达水平,如何提高探针的检测灵敏性仍是探针开发领域亟待解决的问题。本论文针对生物体内的重要的氧化还原活性物种GSH、ONOO^-,分别通过系统构效关系研究策略及信号放大策略,提高探针检测灵敏性,并通过具体实验证实了该两种策略的可行性。论文主要分为两部分:1.还原性小分子GSH的荧光探针:本部分为了研究神经元发育过程中内源性GSH水平的动态变化,利用课题组前期发展的基于亚砜基团的GSH检测策略,通过对探针立体电子效应和理化性质的双重调控,优化得到了对GSH的较灵敏的荧... 

【文章来源】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
缩写表
1 神经元成像的GSH探针的设计、合成及应用
    1.1 研究背景
    1.2 探针设计思路
    1.3 目标探针的合成
    1.4 探针的分子水平评价
        1.4.1 探针的响应性筛选与响应动力学
        1.4.2 探针GP5 对谷胱甘肽荧光响应的浓度曲线
        1.4.3 探针GP5 的选择性和pH依赖性
    1.5 探针的细胞水平评价
        1.5.1 探针GP5 对细胞活力的影响
        1.5.2 探针GP5 在人神经母细胞瘤细胞中检测内源性与外源性的谷胱甘肽
        1.5.3 GP5 用于监控GSH水平与神经元发育程度的关联
    1.6 本章总结与讨论
    1.7 实验部分
        1.7.1 实验仪器和试剂
        1.7.2 化学合成
    参考文献
2 信号放大的ONOO-探针的设计、合成与评价
    2.1 引言
    2.2 探针设计思路
    2.3 探针的合成
    2.4 探针的分子水平评价
        2.4.1 探针的响应性筛选
        2.4.2 探针的时间响应与动力学
        2.4.3 探针的浓度依赖响应和检测限
        2.4.4 探针的选择性考察
        2.4.5 探针的pH依赖性考察
    2.5 探针的生物水平评价
    2.6 小结
    2.7 实验部分
        2.7.1 实验试剂与仪器
        2.7.2 化学合成
    参考文献
3 活性氧、活性硫小分子荧光探针的发展概述
    3.1 检测活性氧物种(ROS)的小分子荧光探针
        3.1.1 超氧阴离子(O_2·~-)及其荧光探针
        3.1.2 过氧化氢(H_2O_2)及其荧光探针
        3.1.3 次氯酸根(ClO_-)及其荧光探针
        3.1.4 单线态氧(~1O_2)及其荧光探针
        3.1.5 羟自由基(·OH)及其荧光探针
    3.2 检测活性硫物种的小分子荧光探针
        3.2.1 谷胱甘肽(GSH)及其探针
        3.2.2 半胱氨酸/高半胱氨酸(Cys/Hcy)及其探针
        3.2.3 硫化氢(H_2S)及其探针
    3.3 诊疗一体化荧光探针的研究进展
        3.3.1 小分子驱动的诊疗一体化
        3.3.2 酶驱动的诊疗一体化
    参考文献
个人简介



本文编号：3637364