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阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)是一种进行性认知减退的中枢神经系统退行性疾病。在全球范围,AD患者人数已经达到了上千万,而且随着全球老年化的发展趋势,到2050年,AD患者数量估计为目前的3倍。AD已经成为了危害老年人生命的第三大病因,仅次子心脑血管疾病和癌症。由于目前临床诊断的AD患者多已处于中晚期,导致疗效不佳。所以对AD患者的早期诊断和治疗显得尤为重要。AD主要的病理特征是由淀粉样蛋白(Aβ)聚集所形成的老年斑(SP),而且Aβ聚集体的神经毒性又是AD发病的主要机制。因此以Aβ作为生物标志物和药物靶点的检测与抑制方法最有希望用于AD早期诊断与治疗。 镧系配合物由镧系离子与有机配体配合形成,通过天线效应激发镧系金属荧光。镧系配合物具有独特的发光特性,比如有较大的斯托克斯位移,较长的荧光寿命以及受环境影响较小的特征发射峰等。而且根据其荧光特性开发的时间分辨荧光检测技术具有操作简单,灵敏度高,受背景干扰小等优势。因此镧系荧光探针被广泛应用于生物分析领域。 本论文以Aβ聚集体为靶点,设计合成了高选择性、高灵敏度的双功能镧系荧光探针,并研究了它们对Aβ聚集的调控性能。 第一章,综述了AD的发病机理、诊断方法和潜在药物以及镧系配合物的发光机理、时间分辨荧光检测技术。 第二章,设计合成了新的双功能铕(Ⅲ)配合物荧光探针(Eu-L)。通过时间分辨荧光技术,Eu-L对于含有β-折叠构型的Aβ40聚集体具有良好的荧光响应能力,并对纤维化Aβ具有较高的选择性。更重要的是,通过比浊度、ThT荧光光谱以及圆二色谱、透射电镜等实验,我们首次发现Eu-L具有高效地促进Aβ40聚集的能力,能够诱导高神经毒性的Aβ40寡聚体聚集成为低毒性的纤维体,从而降低Aβ40聚集体的神经毒性。因此Eu-L不仅能加速Aβ聚集,同时还可以通过自身荧光变化跟踪监测Aβ聚集。该发现与目前绝大部分通过抑制Aβ40聚集应用于AD治疗的研究截然不同,是金属配合物通过调控Aβ40聚集诊疗AD的全新策略。 第三章,设计合成了新的双功能铽(Ⅲ)配合物荧光探针(Tb-S),它能够识别并抑制金属诱导的Aβ聚集。Tb-S含有两部分:Tb(Ⅲ)-DTPA作为报告基团;二苯乙烯相似物作为天线基团。由于Tb-S的天线配体具有良好的金属离子Zn2+和Cu2+的螯合能力,我们通过ThT荧光,蛋白免疫印迹分析(Western blot)等实验证实,Tb-S对Zn2+或Cu2+诱导的Aβ40聚集具有显著的抑制作用。而且Tb-S对Aβ40聚集体具有荧光响应。该发现为Tb-S在AD诊疗中的潜在应用提供了依据。