黑色素瘤是一种高度恶性且快速发展的皮肤肿瘤,通过分析体内的生物标志物水平,早期发现黑色素瘤会降低复发和死亡的可能性。此外,酪氨酸酶是一种细胞质的黑素细胞分化蛋白,它通过介导酪氨酸氧化成一些醌类的而引发黑色素的形成。由于其在黑色素瘤细胞中过量表达,酪氨酸酶被作为黑色素瘤诊断和预后的独立生物标志物。本研究设计并合成了酪氨酸酶响应的“Turn-on”型近红外荧光探针。我们首先合成了一种近红外荧光染料9-[双(3-甲氧基-3-丙酰基)氨基]-5H-苯并[α]吩恶嗪-5-亚胺盐。此荧光探针以改性后的尼罗蓝为荧光基团,首先将其结构上的氨基通过脲键与酪氨酸酶的底物4-氨基苯酚连接,脲键可通过分子内电荷转移过程将改性尼罗蓝荧光基团的荧光淬灭。在酪氨酸酶的存在下,荧光探针分子的触发基团被氧化为邻苯二酚,随后一系列的电子转移,发生水解反应,释放出改性尼罗蓝分子,荧光恢复,从而达到检测和成像的目的。本研究主要内容及结论如下:(1)通过核磁共振氢谱~1H NMR和HR-MS和对中间产物以及最终产物的化学结构进行表征,确定了其化学结构的正确性。(2)紫外可见光吸收光谱和荧光光谱测试结果表明,荧光探针对酪氨酸酶具有很好的响应性;荧光探针与酪氨酸酶的反应具有时间、浓度依赖性,随着反应时间增加荧光强度逐渐增加,在60 min后达到饱和;荧光强度与酪氨酸酶的浓度在低浓度下呈现一定的线性关系。并且荧光探针与酪氨酸酶的反应在模拟生理条件下稳定,荧光探针对酪氨酸酶具有特异选择性并不受其他物质的影响;荧光探针在酪氨酸酶的作用下断裂脲键,释放出荧光染料,从而恢复荧光。(3)荧光探针对酪氨酸酶过度表达的B16F10细胞几乎没有细胞毒性,表明我们设计合成的荧光探针的生物相容性较好;荧光探针检测细胞内酪氨酸酶具有时间、浓度依赖性;荧光探针在酪氨酸酶低表达的HeLa细胞内很弱,进一步证明是酪氨酸酶激活了荧光探针并使其恢复荧光。我们的探针能有效地对细胞中的酪氨酸酶进行成像。(4)荧光探针主要通过皮肤和消化道渗透入斑马鱼体内,并通过内源性酪氨酸酶介导的氧化反应,能够检测斑马鱼体内的内源性酪氨酸酶活性。(5)荧光探针可以通过成像黑色素瘤中过度表达的酪氨酸酶来选择性地探测小鼠异种移植模型中的黑色素瘤;可以通过检测酪氨酸酶实现对早期黑色素瘤成像,并且可以跟踪监测黑色素瘤的转移。研究还发现,肺是恶性黑色素瘤的主要转移目标。综上所述,我们设计并合成了酪氨酸酶响应的“Turn-on”型近红外荧光探针,它可以很好的检测酪氨酸酶活性,为黑色素瘤的早期诊断提供了一种新的方法。