新型含二氟硼結(jié)構(gòu)熒光探針的設(shè)計合成及其在生物活性物質(zhì)檢測與成像中的應(yīng)用.pdf

1、在生物體進行代謝活動中會產(chǎn)生各種自由基,這些自由基在維持機體正常的生理功能方面發(fā)揮非常重要的作用.正常情況下,自由基的含量處于一個平衡水平,它們參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、體內(nèi)物質(zhì)與能量的合成和代謝等,但是如果含量失衡,就會導(dǎo)致機體功能的紊亂,誘發(fā)各種疾病.單線態(tài)氧(1O2)作為活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的一種,在自然界存在較廣泛,近年來,人們越來越關(guān)注它在生物體系中的作用.許多研究已證實,1O2在免疫系統(tǒng)調(diào)

2、節(jié)、基因表達、細胞生長調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用.此外,1O2已廣泛用于腫瘤光動力學(xué)治療.1O2在體內(nèi)過量表達,也會引發(fā)疾病,如生血性原卟啉癥、皮膚癌等都與1O2密切相關(guān).因此,建立一種生物體系中1O2的有效檢測方法具有重要的生理學(xué)和病理學(xué)意義.
　　熒光探針法具有操作簡單易行、靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)范圍寬等特點,而且分子熒光探針的低毒性、易穿膜性等特點使其可以用于活細胞內(nèi)生物活性分子的檢測.通過測量熒光強度、波長、壽命等參數(shù),再輔以激光

3、共聚焦顯微成像技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)活細胞、組織以及活體中待測物的實時、原位、動態(tài)可視化.因此對于高活性、短壽命的自由基而言,基于熒光探針的熒光成像技術(shù)是一種理想的在體檢測方法.
　　本論文針對細胞內(nèi)活性氧物種的檢測,從有機小分子熒光探針的設(shè)計、合成出發(fā),主要開展了以下兩方面的研究工作:
　　(1)對自由基的生理病理作用及其檢測技術(shù)的研究進展進行了評述,總結(jié)了1O2的檢測技術(shù)進展情況,并對二氟硼類化合物在構(gòu)建熒光探針及相關(guān)生物分析方

4、法方面進行了綜述.
　　(2)設(shè)計合成了一種新型1O2熒光探針DFBA.該探針以二氟硼化合物為母體,蒽為響應(yīng)基團.反應(yīng)前由于光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(Photoinduced electron transfer,PET),探針本身熒光很弱,當(dāng)與1O2特異性反應(yīng)后,蒽被氧化為內(nèi)過氧化物,PET作用被抑制,探針熒光增強,從而實現(xiàn)對1O2的定性和定量檢測.該探針對1O2表現(xiàn)出好的選擇性,其它競爭性自由基、還原性物質(zhì)(谷胱甘肽、L-抗壞血酸)和金屬

5、離子不干擾.探針檢測1O2的線性方程為F=47.26+7.16[1O2](μM),線性相關(guān)系數(shù)0.9990,線性范圍和檢測限分別為6.0×10-7~7.2×10-6 M和75 nM.更為重要的是探針對1O2瞬時響應(yīng),反應(yīng)快速,從而可以對高活性、短壽命的1O2進行快速捕獲,有利于原位檢測.通過MTT實驗證明了探針的低毒性。以探針成功實現(xiàn)了PMA刺激的小鼠巨噬細胞(RAM264.7)中1O2的熒光成像,從而為研究生物體中1O2的生理、病理功