【摘 要】
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谷胱甘肽（GSH）是细胞中最丰富的生物硫醇（1-10 m M）,有助于维持细胞氧化还原稳态和防御毒素;硫化氢（H2S）作为重要的气体信号传导分子,参与调节血管生成、血管舒张、生物能量代谢等。异常的GSH和H2S水平与癌症有关,是重要的癌症生物标志物。因此,发展对其特异性检测的化学工具,对相关癌症的早期诊断与治疗有着重要的辅助作用。荧光探针由于具有选择性好、灵敏度高、响应迅速、实时可视化和结构定制等
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谷胱甘肽（GSH）是细胞中最丰富的生物硫醇（1-10 m M）,有助于维持细胞氧化还原稳态和防御毒素;硫化氢（H2S）作为重要的气体信号传导分子,参与调节血管生成、血管舒张、生物能量代谢等。异常的GSH和H2S水平与癌症有关,是重要的癌症生物标志物。因此,发展对其特异性检测的化学工具,对相关癌症的早期诊断与治疗有着重要的辅助作用。荧光探针由于具有选择性好、灵敏度高、响应迅速、实时可视化和结构定制等特点,被广泛用于生物小分子的检测。但目前的巯基选择性探针大多是先与所有生物巯基反应,然后通过进一步的分子内反应加于区分。目前,专门用于检测GSH的探针很少,因此仍需开发新的GSH普适性受体。由于苯并恶二唑（BD）化合物具有可修饰性、小尺寸性、良好水溶性等优良性质,因此我们选择BD化合物为研究对象,开发新的GSH选择性探针。本文通过对不同取代基修饰的BD衍生物性质对比,发现将NBD的强拉电子硝基改为氰基和磺酰基,探针的反应性降低,但选择性和稳定性明显提高。基于CBD芳基醚,本论文首次设计并合成了新的GSH选择性探针。探针对GSH表现出优异的选择性和合适的解离常数,并已用于He La细胞中内源性GSH的检测。此外,基于CBD探针的反应动力学比较,说明CBD芳基醚的反应性是可调节的。基于NBD胺和CBD芳基醚,本论文开发出了同时检测H2S和GSH两种癌症生物标志物的荧光探针。由于ICT-FRET双淬灭效果,探针表现出极低的背景荧光,而且只有在被H2S和GSH双重激活后,才能表现出明显的荧光增强（高达500倍）。探针表现出良好的选择性和生物相容性,可以同时检测活细胞内的H2S和GSH。利用该双反应探针,本论文证明了相比于D-Cys,L-Cys可以同时代谢生成H2S与GSH;解释了D-Cys处理细胞比L-Cys能更有效地提高活细胞中H2S水平。
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