荧光探针具有高灵敏度、低检测限、操作方便及良好的生物兼容性等特点,成为目前检测生物活性分子的重要工具。生物硫醇包括谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)。它们在维持细胞的氧化还原稳态、信号转导、和药物代谢等生理过程中扮演着重要角色。苯硫酚作为环境污染物,会对人体的肾脏、肝脏和中枢神经系统造成损伤甚至死亡。因此发展荧光探针检测生物硫醇和苯硫酚具有重要的意义。发展促氧化抗癌分子通过促进活性氧(ROS)的生成崩溃癌细胞异常的氧化还原稳态进而杀死癌细胞已成为一种重要的抗癌策略。然而,如何改善促氧化抗癌分子产生ROS的效率仍是这一研究领域的瓶颈。解决这一问题的有效策略可能是设计精确靶向细胞器的促氧化抗癌分子。当前基于细胞器靶向策略发展天然产物导向的促氧化抗癌分子的研究却相当匮乏。据此本论文开展了设计荧光探针检测生物硫醇和苯硫酚以及基于细胞器靶向策略发展黄腐酚导向的促氧化抗癌分子两个方面的工作。主要内容如下:(1)以半花菁染料为荧光团和7-硝基-1,2,3-苯并噁二唑(NBD)为响应基团构建探针HB-NBD。该探针能够选择性识别生物硫醇,具有响应时间短,检测限低等优点。它也被成功用于检测HepG2细胞线粒体中的生物硫醇。(2)以半花菁染料为荧光团和2,4-硝基苯醚为响应基团构建探针HS。该探针对检测苯硫酚具有响应时间短(10 min)、选择性高、检测限低(68 nM)和裸眼可视等优点。(3)线粒体不仅是细胞的“动力工厂”,也是ROS产生的主要场所。溶酶体是细胞的“消化器官”,对细胞代谢起着调控作用。我们以天然产物黄腐酚为先导分子,分别引入三苯基膦(线粒体靶向基团)和吗啉(溶酶体靶向基团),设计合成线粒体和溶酶体靶向的促氧化抗癌分子(Mito-XN和Lyso-XN)。试图改善黄腐酚促进ROS生成的效率和选择性杀死癌细胞的能力。相关实验正在进行中。