BODIPY为荧光团的可逆型荧光探针的合成及对GSH的实时监测

论文摘要

谷胱甘肽（GSH）是细胞内含量最多的非蛋白生物硫醇,在维持细胞内的氧化还原平衡起到了重要的作用,其浓度的异常会引发代谢、应激、免疫等异常反应。因此,找到简便快捷的方法实时定量检测活细胞内GSH的含量变化对深入了解与GSH相关的病理事件至关重要。目前常用的定量检测GSH的方法主要有两种,细胞裂解液及GSH-S-转移酶（GST）计算方法、氧化还原敏感的荧光蛋白（roFPs）法。这两种方法虽然可以对GSH进行定量检测,但均存在不足,前者无法达到实时有效的监控GSH的浓度,后者存在还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽的比例变化问题,使计算值存在偏差。与以上两种方法相比,荧光探针法更适用于对生物体内的GSH进行定量检测及实时监测。已经报道的基于迈克尔加成机理的荧光探针中,大多数只能对GSH定性检测而无法定量及实时监测,其原因为探针与GSH量上不等的问题及实时检测的实施策略,Kd值（解离平衡常数）在可逆反应中扮演着非常重要的角色,其大小与可逆反应的亲和力相关,而可逆反应的亲和力应适中,即最佳Kd值为3 mM。因此,通过调控迈克尔加成受体中双键上的基团构筑迈克尔加成受体,以Kd值作为评价指标。基于此,本文通过对所合成的五种化合物的比较,发现BODIPY、氰基、氢、酰胺基的组合来构筑迈克尔加成反应的受体GP-2,其更易于实现迈克尔加成-消除可逆反应,提高探针的灵敏度。这一探针的工作曲线线性系数高（R2=0.99）,检出限低,准确度高,其与GSH反应的Kd=3.44mM。利用该探针实现了 Hela细胞（海拉细胞）内GSH的定量（5.29 mM）,其值与之前所报道的Hela细胞中的GSH浓度数值非常接近,并通过与分子生物学研究中常用定量方法比较证明了荧光探针定量GSH方法的准确性和可行性,为探索活细胞及或体内的GSH提供了更加便捷的定量方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 荧光探针的设计及其发光机理
•     1.2.1 分子内电荷转移（ICT）
•     1.2.2 光诱导电子转移（PET）
•     1.2.3 荧光共振能量转移（FRET）
•     1.2.4 激发态分子内质子转移（ESIPT）
•   1.3 GSH荧光探针的研究进展
•     1.3.1 开关型GSH荧光探针
•     1.3.2 可逆型GSH荧光探针
•   1.4 检测工作曲线
•   1.5 选题思想及研究内容
• 第二章 探针分子的设计与合成
•   2.1 引言
•   2.2 设计思想
•   2.3 合成路线
•   2.4 主要试剂及测量仪器
•   2.5 化合物的合成及表征
•     2.5.1 化合物1a的合成与表征:
•     2.5.2 化合物1b的合成与表征:
•     2.5.3 化合物GP-1的合成与表征:
•     2.5.4 化合物GP-2的合成与表征:
•     2.5.5 化合物GP-3的合成与表征:
•     2.5.6 化合物2a的合成与表征:
•     2.5.7 化合物2b的合成与表征:
•     2.5.8 化合物GP-4的合成与表征:
•     2.5.9 化合物GP-5的合成与表征:
•   2.6 本章小结
• 第三章 探针对GSH的响应
•   3.1 引言
•   3.2 测试溶液的配制和使用
•   3.3 探针与GSH的性质研究
•     3.3.1 化合物GP-1对GSH的响应
•     3.3.2 化合物GP-2对GSH的响应
•     3.3.3 化合物GP-3对GSH的响应
•     3.3.4 化合物GP-4对GSH的响应
•     3.3.5 化合物GP-2的稳定性
•     3.3.6 化合物GP-3的稳定性
•     3.3.7 化合物GP-2的响应时间及最低检出限
•     3.3.8 化合物GP-3的响应时间及最低检出限
•     3.3.9 化合物GP-2的选择性
•     3.3.10 稀释试验
•   3.4 细胞成像研究
•     3.4.1 实验方法
•     3.4.2 化合物GP-2的细胞成像
•   3.5 结果与讨论
•   3.6 本章小结
• 第四章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录（谱图）

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陶娜

导师: 吴学

关键词: 谷胱甘肽,荧光探针,氟硼荧,定量,实时监测

来源: 延边大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 延边大学

分类号: Q-33;O657.3

总页数: 62

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