香豆素类比率荧光探针在生物信号分子检测和成像中的应用

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huang_hh
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生命体内的活性分子和微环境的粘度、极性、酸碱度等在多种生命活动中起着至关重要的作用,这些活性分子的浓度和所处微环境的粘度、极性和酸碱度等参数的异常可能与某些疾病和功能障碍有关,因此对它们的灵敏检测在这些疾病诊断治疗方面有着重要意义。荧光探针法因实时、灵敏,特别是可进行生物成像等优点,在很多领域受到越来越多的重视。本文设计合成了两类小分子荧光探针用以检测细胞内的活性分子亚硫酸盐和人血清白蛋白以及微环境的极性和粘度。  以吡喃-2-酮连接至久洛尼定为荧光团,通过C=C双键将其与吲哚盐相连,设计了比率检测亚硫酸盐的探针YSP。久洛尼定和吲哚盐的引入增强了体系的电子推拉效应,使探针具有较长的吸收(597nm)和发射波长(681nm)。当加入亚硫酸盐后,吸收和发射光谱分别蓝移171nm和165nm。通过NMR滴定对反应机理进行了探讨,发现探针对亚硫酸盐的检测是一个两步过程。YSP的阳离子特征使探针能够特异性定位于线粒体上,可实现对HepG-2和L929细胞中亚硫酸盐的比率荧光成像。  基于TICT机理,合成的两个分子转子YSP和YKP可用于检测细胞线粒体内的微极性和粘度。探针YKP的荧光强度比I490/I646与极性参数△f呈良好的线性关系,探针YSP的I681/I515与粘度参数η存在良好的线性关系,表明探针YKP和YSP可分别用于检测介质的极性和粘度,荧光成像结果表明正常细胞和癌细胞的粘度和极性有一定的差异。  将吲哚美辛基团通过酰胺键连接至香豆素荧光团上,设计合成了两个不同链长的荧光探针用于检测人血清白蛋白HSA。两个探针均具有较强的溶剂致变色效应,在Tris-HCl体系中,探针均能对HSA实现快速响应(3min内),与HSA作用后,YLP和YDP的发射峰分别蓝移了97nm和115nm,且探针YLP的I478/I575和YDP的I475/I590与0-500μg/mL范围内的HSA浓度呈良好的线性相关,检测线分别低至5.47μg/mL和1.3μg/mL。该探针对HSA具有较好的选择性,可用于对实际样品人血清中HSA的定量检测。
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