【摘 要】
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硫醇主要包括半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）,在维护生物体氧化还原平衡中起着关键作用,它们在生物体中的水平与生命健康密切相关。硫醇在细胞内的失衡将导致氧化压力爆发,促进细胞凋亡和坏死,引发癌症、神经退行性疾病、心脑血管疾病、肝损伤等各类疾病的发生。因此,发展能够高选择性、实时、原位、高灵敏度检测生物体内硫醇水平的方法显得尤为重要。荧光探针可以将分析对象的化学信息以光学
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硫醇主要包括半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）,在维护生物体氧化还原平衡中起着关键作用,它们在生物体中的水平与生命健康密切相关。硫醇在细胞内的失衡将导致氧化压力爆发,促进细胞凋亡和坏死,引发癌症、神经退行性疾病、心脑血管疾病、肝损伤等各类疾病的发生。因此,发展能够高选择性、实时、原位、高灵敏度检测生物体内硫醇水平的方法显得尤为重要。荧光探针可以将分析对象的化学信息以光学信息的形式表达,从而实现活体水平可视化、非破坏性、多层次成像,并且对与某些疾病关联的关键物质进行精准检测和生命活动过程示踪,受到研究者的广泛关注。鉴于硫醇的重要生理功能和荧光成像技术的突出特点,我们期望构建可对细胞和活体中的硫醇进行高选择性、实时、原位、高灵敏度、高时空分辨成像分析的荧光探针。基于此,本文研究内容如下:（1）构建了一种基于色烯衍生物的硫醇荧光探针CHMPC-CN。探针本身几乎没有荧光,加入硫醇后,巯基与探针中的不饱和双键发生迈克尔加成反应导致色烯开环,接着与分子中的氰基环化,生成光学性能优良的类香豆素衍生物,荧光信号快速增加。同时该探针具有较低的细胞毒性和较好的生物相容性,实现了对细胞中的硫醇检测。（2）为了实现对活体中的硫醇进行选择性检测,我们进一步设计合成了一种基于异氟尔酮的近红外荧光探针DCI-Br-3。我们选择具有典型D-π-A结构的二氰基异氟尔酮衍生物DCI-OH为荧光团,并对其结构进行修饰,将其发射波长延展到近红外区域,与对硫醇有潜在识别性能的吡啶甲酸结合得到三个候选探针DCI-Br-1,DCI-Br-2,DCI-Br-3。通过快速荧光筛选法确定化合物DCI-Br-3作为新的荧光探针对细胞和活体中的硫醇进行识别检测。值得注意的是,探针DCI-Br-3揭示了癫痫小鼠脑部硫醇水平的含量的下降以及抗癫痫药物卡马西平治疗期间,癫痫小鼠脑内硫醇的波动。这一工作为癫痫病的分子机制研究提供了思路。
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