论文部分内容阅读
作为人体丰度第二的过渡金属元素,Zn2+在细胞增殖与凋亡,信号转导以及基因转录等方面有不可替代的生理功能。研究还发现Zn2+代谢紊乱与许多神经退行性疾病有关,Zn2+荧光探针技术可实现对Zn2+时空追踪造影,大大促进了Zn2+生物无机化学的发展。目前Zn2+荧光探针的研究发展迅速,但还存在紫外激发损失大和过膜能力差等不足。另外,人体中的磷酸化合物,具有丰富的多样性,并具有各不相同的功能,因此对生物磷酸化合物的荧光分子识别研究对阐明体内物质、能量及信息的传递和转换过程具有重要意义,成为近年来超分子研究的热点,然后如何识别区分不同磷酸化合物仍然是一个严峻的挑战。
本论文首先利用可见光激发的4-氨基-1,8-萘酰亚胺荧光基团,偶联Zn2+螯合基团二(2-吡啶甲基)胺,合成了三个具有不同尾链的Zn2+荧光探针。研究表明,它们的最大激发波长为450 nm,位于可见光区,可减少紫外激发对组织或细胞的损伤,并能避免内源荧光物质的影响。这三个探针具有良好的Zn2+选择性荧光增强效应,而且探针与Zn2+以1:l的比例配位。在pH7-9范围内,它们的荧光具有明显的稳定性,适合对生命体内Zn2+进行荧光造影。对HeLa细胞的造影实验表明三个探针均有良好过细胞膜能力,可对细胞内Zn2+实现造影。同时发现其中尾链具有羟基的两个探针可穿过核膜实现核内Zn2+的造影,而尾链为烷基的探针没有这种功能,这对阐明核内Zn2+在信号转导和基因转录方面的功能具有重要意义,也为进一步设计Zn2+探针提供了基础。
在磷酸阴离子识别方面,一方面利用上述Zn2+荧光探针的Zn2+配合物,实现了对多磷酸根的荧光识别,另一方面我们在萘酰亚胺两端分别引入碱基和Zn2+受体BPEA设计了两个Zn2+荧光配合物作为核苷酸荧光探针,意图利用碱基互补识别和Zn2+配合物对磷酸根的识别作用实现对核苷酸的多点协同识别,目前合成的目标产物已在分离中。