不对称方酸类近红外荧光探针的设计及其在亮氨酸氨基肽酶检测中的应用

论文摘要

不对称方酸染料在近红外区域（650-900 nm）具有优异的光学性质,但是由于它们的水溶性差,在水介质中表现出很强的聚集趋势,常常导致荧光淬灭,致使它们在生理环境下对酶的检测和成像受到限制。亮氨酸氨基肽酶（LAP）在多种病理过程中异常高水平地表达,因此实时准确地监测LAP活性和对LAP进行实时成像具有十分重要的意义。在本研究中,我们设计了一种乙二醇低聚体修饰的不对称方酸荧光探针USSQ-Leu,用来对内源性亮氨酸氨基肽酶的活性进行检测和成像。利用1H NMR和HR-MS对USSQ-Leu的结构进行表征。通过溶解性测试考察了探针结构与溶解性之间的关系并证明了我们所设计的结构有效率地改善了探针的溶解性。通过测定探针的光谱性质和对酶的响应行为发现,USSQ-Leu具有良好的近红外吸收特性并在650 nm处有最大吸收峰,在生理条件下可与亮氨酸氨基肽酶发生反应发射出荧光并在710 nm有最大发射峰;探针对酶的响应具有时间依赖性和浓度依赖性,以及很好的检测专一性和检测灵敏度（0.61ng/mL）。利用HPLC和HR-MS验证了在LAP作用下USSQ-Leu上的L-亮氨酸基团脱落从而恢复荧光的检测机制。采用MTT法和流式细胞法研究并证实探针具有低细胞毒性和良好的细胞摄取能力。通过细胞荧光成像实验,考察并证实探针对内源性LAP的具有良好的检测能力;在异位移植瘤小鼠模型中研究了探针可以对小鼠体内的LAP的灵敏检测和成像。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 .前言
•   1.2 .不对称方酸类染料
•     1.2.1 .不对称方酸类染料的研究进展
•     1.2.2 .不对称方酸类荧光探针在检测领域的应用
•       1.2.2.1 .检测金属离子
•       1.2.2.2 .检测蛋白
•   1.3 .亮氨酸氨基肽酶的检测
•   1.4 .本课题的提出、研究内容及创新之处
• 第二章 不对称方酸类近红外荧光探针的合成制备及表征
•   2.1 .引言
•   2.2 .实验部分
•     2.2.1 .原料与试剂
•     2.2.2 .实验仪器
•     2.2.3 .不对称方酸类近红外荧光探针USSQ-Leu的合成
•     2.2.4 .对比化合物SQ-0与SQ-2 的合成
•   2.3 .结果与讨论
•     2.3.1 .USSQ-Leu及中间体的结构表征
•     2.3.2 .SQ-0与SQ-2 的结构表征
•   2.4 .本章小结
• 第三章 不对称方酸类近红外荧光探针的光谱性质及对LAP酶的检测和成像研究
•   3.1 .前言
•   3.2 .实验部分
•     3.2.1 .原料与试剂
•     3.2.2 .实验仪器
•     3.2.3 .荧光探针USSQ-Leu的光谱性质测定
•     3.2.4 .USSQ-Leu的水溶性测试
•     3.2.5 .USSQ-Leu的 pH稳定性测试
•     3.2.6 .USSQ-Leu的光稳定性检测
•     3.2.7 .荧光探针USSQ-Leu对 LAP酶的响应性测试
•       3.2.7.1 .USSQ-Leu对酶的时间响应性
•       3.2.7.2 .USSQ-Leu对酶的浓度响应性
•       3.2.7.3 .USSQ-Leu对酶的选择性
•       3.2.7.4 .USSQ-Leu对酶的检测灵敏度
•       3.2.7.5 .USSQ-Leu对酶的检测机制测试
•     3.2.8 .细胞培养
•     3.2.9 .细胞毒性测试
•     3.2.10 .细胞摄取性能测试
•     3.2.11 .细胞荧光成像
•     3.2.12 .活体荧光成像
•   3.3 .结果与讨论
•     3.3.1 .荧光探针USSQ-Leu检测LAP酶的示意图
•     3.3.2 .探针USSQ-Leu的光谱性质研究
•     3.3.3 .USSQ-Leu的水溶性探讨
•     3.3.4 .USSQ-Leu的稳定性探讨
•     3.3.5 .荧光探针USSQ-Leu对 LAP酶的响应行为研究
•       3.3.5.1 .时间响应性
•       3.3.5.2 .浓度响应性
•       3.3.5.3 .酶的选择性
•       3.3.5.4 .酶的检测灵敏度
•       3.3.5.5 .USSQ-Leu对酶的检测机制验证
•     3.3.6 .细胞毒性与细胞摄取性能
•     3.3.7 .细胞荧光成像
•     3.3.8 .活体荧光成像
•   3.4 .本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴波

导师: 曾钫

关键词: 不对称方酸,荧光探针,亮氨酸氨基肽酶,检测,成像

来源: 华南理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 华南理工大学

分类号: Q503;O657.3

DOI: 10.27151/d.cnki.ghnlu.2019.000549

总页数: 88

文件大小: 6352K

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