一種同時檢測GSH和Cys的小分子熒光探針的設(shè)計、合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、生物硫醇在人體的生理進程中，扮演者重要的角色。一旦其濃度出現(xiàn)異常，就會給人們帶來一些疾病。所以定性、定量的去檢測生物硫醇(包括:Cys、Hcy、GSH)，是非常迫切需要解決的問題。而在眾多的檢測方法中，由于熒光探針法操作簡單、高選擇性、高靈敏度、實時監(jiān)測、不容易損害細胞等優(yōu)點，在檢測生物硫醇方面?zhèn)涫苎芯空咔嗖A。此外，我們通過對前人工作的總結(jié)研究發(fā)現(xiàn)，之前所報道的關(guān)于檢測生物硫醇的文章，大多數(shù)都是單一的檢測一種生物硫醇。因此發(fā)展一種小分子

2、熒光探針，實現(xiàn)從不同的發(fā)射波長來檢測兩種或三種生物硫醇是具有很高價值和挑戰(zhàn)性的。
　　考慮以上問題，我們設(shè)計并合成了一種新型的熒光探針1，并對其結(jié)構(gòu)進行了相關(guān)結(jié)構(gòu)表征（核磁、碳譜、以及質(zhì)譜），最終確定化合物結(jié)構(gòu)。在探針1的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，我們以含有香豆素-吲哚結(jié)構(gòu)單元的半菁作為熒光發(fā)光基團，以3，4-二甲氧基-苯硫酚作為一種通過光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)確保一個低背景熒光的熒光猝滅劑和離去基團。探針1可以同時在不同發(fā)射波長下來選擇性的檢

3、測GSH和Cys，并且可以將其與其它氨基酸和必須陽離子區(qū)分開來。在長波長(651 nm)、純水體系下，探針1與GSH反應(yīng)，只發(fā)生一步芳香取代反應(yīng)，生成硫代香豆素半菁染料(1-GSH)，表現(xiàn)為熒光增強。探針1與GSH反應(yīng)非?？焖?，熒光響應(yīng)時間為10s。探針1對GSH濃度的變化而導(dǎo)致的熒光強度的改變極為靈敏，最低檢測極限濃度達到了8.8 nM。探針1與Cys反應(yīng)，第一步發(fā)生芳香取代反應(yīng)，生成巰基香豆素半菁染料(2a)，隨后發(fā)生分子內(nèi)重排反應(yīng)

4、，生成氨基香豆素半菁染料(3a)，之后又發(fā)生分子內(nèi)的環(huán)化反應(yīng)，生成化合物4a，從而使其在457 nm處熒光明顯增強。相較于Cys，探針1與Hcy反應(yīng)最終發(fā)生環(huán)化反應(yīng)生成八元環(huán)，這在動力學(xué)上是不利的，以及吲哚鹽氮連接的兩個甲基的空間位阻作用。最終導(dǎo)致探針1與Hcy反應(yīng)所生成的大部分化合物停留在分子內(nèi)重排反應(yīng)后的產(chǎn)物3b。所以探針1可以用來選擇性檢測Cys區(qū)別于Hcy/GSH以及其他分析物。尤其是探針1對Cys的競爭實驗，充分體現(xiàn)了探針1對