近红外荧光探针的构建及其应用研究

作     者：柴云 

作者单位：湖北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈祖兴;王飞翼

授予年度：2019年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：近红外 荧光探针 构建 HNO 亮氨酸氨肽酶 

摘      要：荧光探针是生物化学传感领域一个重要分支,其高稳定性,低检测限,良好化学选择性和操作方便等优势受到广大科研者的关注,而且伴随着荧光成像的发展,荧光分析逐渐成为一种极为重要的分析工具,在生物、分析领域得到了重要的实际应用。荧光探针响应波长在近红外区可以减少对生命系统的光损伤,降低生命系统的自发荧光背景干扰,能够提高荧光分析的准确性。因此,设计和合成近红外荧光探针,对于提高荧光分析的准确性具有相当重要的实际意义。基于此,本论文构建了两个近红外荧光探针,研究了其在生物体内外的实际应用。(1)构建了一种新型近红外(NIR)无金属荧光探针(DCM-P),用于体外和体内对HNO进行监测。探针DCM-P含有作为信号报告基团的二氰基亚甲基-4H-吡喃(DCM)荧光团和作为识别部分的三芳基膦,通过酯化反应连接起来,并经核磁共振谱、高分辨质谱等分析,所得数据与其结构相吻合。作用于HNO时,探针发射波长为688 nm的荧光,其属于近红外区域并且有益于体内荧光成像。此外,DCM-P在复杂生物环境条件下对HNO的检测表现出较高的化学选择性和高效快速响应性质,并且成功地用于不同的活细胞和斑马鱼中捕获HNO,可以实现对生物样品中HNO的高效检测。(2)设计合成了一种生物相容性较好结构新颖的NIR荧光探针:CHMC-M-Leu,用于体外和体内特异性监测亮氨酸氨肽酶(LAP)。CHMC-M-Leu含有近红外荧光发色团(CHMC-M)作为荧光信号报告基团,L-亮氨酸残基作为LAP特异性识别位点,通过对氨基苯甲醇(PABA)部分连接在一起,经核磁共振谱、高分辨质谱等分析,所得数据与其结构相吻合。荧光探针作用于LAP时,在625 nm处有显著的荧光信号增强。此外,CHMC-M-Leu在复杂生物环境条件下,具有对LAP的高选择性、快速响应的特点,实现了对活细胞中LAP的高效实时跟踪监测。