新型咔唑類(lèi)雙光子熒光探針的設(shè)計(jì)合成及其在生物成像中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，隨著雙光子熒光顯微鏡的商品化并成為生命科學(xué)家們的常用工具，雙光子生物熒光探針的研究成為一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。雙光子熒光顯微鏡在三維成像方面分辨率高，生物樣品穿透深度大，并能有效避免光損傷。它在很大程度上滿(mǎn)足了生物學(xué)家們?cè)诨钚詷悠分袑?shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地觀測(cè)活性生命現(xiàn)象的渴望。但雙光子熒光探針研究的相對(duì)滯后限制了雙光子熒光顯微技術(shù)在生物學(xué)中的廣泛應(yīng)用。因此，尋求具有大的識(shí)別誘導(dǎo)雙光子熒光活性吸收截面、高熒光量子產(chǎn)率和靈敏的識(shí)別響應(yīng)性的雙光

2、子熒光探針具有重要的理論和實(shí)踐意義。目前，對(duì)于雙光子熒光pH值探針研究相對(duì)較少，特別是具有較好的選擇性，膜透性，pKa值正處于細(xì)胞生理范圍內(nèi)，能實(shí)際檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)pH值變化的雙光子熒光探針更少。
　　 細(xì)胞內(nèi)的pH值在諸如細(xì)胞生長(zhǎng)，酶活性調(diào)節(jié)和離子傳輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩Ｑ芯堪l(fā)現(xiàn)，pH值異常與人體多種疾病相關(guān)。熒光成像的方法檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的pH值變化具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，特別是結(jié)合比率型熒光探針，能夠較精確地給出細(xì)胞內(nèi)的pH值分布。有機(jī)小分子

3、pH值熒光探針主要基于熒光團(tuán)的酸堿性檢測(cè)pH值變化，比率型pH值熒光探針較少報(bào)道。
　　 線粒體是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的主要供能細(xì)胞器，并與多種細(xì)胞活動(dòng)密切相關(guān)，在細(xì)胞生命活動(dòng)中起著重要的作用。對(duì)于線粒體探針的研究也是目前的一個(gè)熱點(diǎn)，但是目前發(fā)表的雙光子線粒體探針多數(shù)在定位線粒體同時(shí)在與特定靶標(biāo)結(jié)合后才有熒光放出，單一的線粒體探針比較少。而單純具有線粒體定位能力的雙光子熒光探針也是生命科學(xué)研究中亟需的。
　　 本論文利用Heck反

4、應(yīng)等合成了以咔唑?yàn)槟阁w的六個(gè)具有良好水溶性及雙光子性能的咔唑類(lèi)化合物作為pH值探針和線粒體探針。探針?lè)肿雍铣陕肪€簡(jiǎn)單，易于操作。目標(biāo)分子通過(guò)核磁共振譜、元素分析及質(zhì)譜等手段進(jìn)行了表征。本論文詳細(xì)分析了化合物CAE、CA、CAM1、CAM2、CAEI和CAI的紫外吸收、單光子熒光光譜和雙光子熒光光譜，計(jì)算了它們的量子產(chǎn)率Φ、雙光子吸收截面δ和活性吸收截面Φ×δ，并在活生物細(xì)胞中進(jìn)行成像研究。
　　 同時(shí)主要對(duì)CAE作為在細(xì)胞內(nèi)成像