細(xì)胞內(nèi)生物識別及環(huán)境敏感型BODIPY類熒光探針.pdf

1、博士學(xué)位論文細(xì)胞內(nèi)生物識別及環(huán)境敏感型BoDIPY類熒光探針BODIPYbasedFIuOrescentPrObesfOrBioIogicaIRecognitionandEnVironmentSensinginCes學(xué)11207094答辯日期：趔墨：l羔：殳蘭大連理工大學(xué)DalianUniVers時ofTechnology大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要氟化硼絡(luò)合二吡咯甲川(BODIPY)以其優(yōu)異的光化學(xué)物理性質(zhì)，如良好的光和化學(xué)穩(wěn)定性、高

2、摩爾消光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率、尖且窄的發(fā)射峰等，在很多領(lǐng)域都表現(xiàn)出應(yīng)用潛力且受到越來越多的關(guān)注。本論文內(nèi)容主要為生物識別及環(huán)境敏感型BODIPY類熒光探針的設(shè)計(jì)、合成、性能測試和細(xì)胞成像應(yīng)用。為了探究溶酶體鋅在神經(jīng)元細(xì)胞中的功能，合成了一例比率熒光探針LysoZn1。它從BODIPY苯乙烯二(2一吡啶甲基)胺(DPA)熒光識別平臺衍生而來，引入了溶酶體定位基團(tuán)2嗎啉乙胺。當(dāng)與zn2絡(luò)合后，LysoZn1的熒光強(qiáng)度和比率都明顯增強(qiáng)。Lyso

3、zn1對zn2十表現(xiàn)出高選擇性且不受其他離子(包括cd2)和pH的干擾。LysoZn1能夠選擇性定位于活細(xì)胞的溶酶體且可用于檢測神經(jīng)干細(xì)胞中外源和內(nèi)源產(chǎn)生的Zn2?；钚匝跖c癌癥的關(guān)系一直以來都受到科學(xué)家們的關(guān)注。HOCl是活性氧的一種，在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，但HOCl與癌癥相關(guān)性的研究還甚少。BClo是一例具有高選擇性、超靈敏度(檢測限為056nM，是目前靈敏度最高的HOCl探針)且響應(yīng)快速(1s內(nèi)完成)的HOCl熒光探針，其中位的

4、2，4二甲基吡咯基團(tuán)可對BODIPY母體產(chǎn)生“增強(qiáng)型光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)”效應(yīng)。通過丙烯酰氯和2，4二甲基吡咯的邁克爾加成反應(yīng)再與三氟化硼絡(luò)合制得探針BCIO。BClo被用于第一次對癌細(xì)胞內(nèi)基底HOCl進(jìn)行檢測和成像，且可實(shí)時監(jiān)測由伊利司莫引起的人乳腺癌細(xì)胞(MCF7)中HOCl含量的升高。黏度是受擴(kuò)散調(diào)控的細(xì)胞過程的關(guān)鍵因子且與很多病理過程相關(guān)。BV1是一例基于“扭曲BODIPY”的黏度探針。與傳統(tǒng)的“純轉(zhuǎn)子”不同，BV1在低黏度

5、環(huán)境的激發(fā)態(tài)非輻射躍遷主要來自于中位醛基在旋轉(zhuǎn)過程中與1，7位甲基的空間位阻作用所導(dǎo)致的BODIPY母體結(jié)構(gòu)的扭曲。Bv1對黏度具有高選擇性和高靈敏度，可用于實(shí)時監(jiān)測細(xì)胞凋亡過程中其內(nèi)部環(huán)境黏度的升高。極性是一種重要的環(huán)境參數(shù)，可反映很多生物過程的活性。設(shè)計(jì)合成了一系列基于dPET的“offon”型極性探針(BP1、BP2、BP3和BP4)，其中BP2對溶劑極性表現(xiàn)出良好的線性響應(yīng)、高靈敏度和高選擇性。BP2通過中位甲基BODIPY和二