【摘要】：目前,熒光成像技術(shù)在腫瘤檢測、細(xì)菌診斷、基因表達、藥物作用受體分析、藥物篩選及療效評價等方面在醫(yī)藥領(lǐng)域擁有巨大發(fā)展?jié)摿�。熒光探針作為熒光成像技術(shù)支持的核心之一,開發(fā)新型高效的熒光探針能更好的對疾病進行識別診斷,并為新藥的研發(fā)提供新技術(shù)及思路。目前以花菁染料為基礎(chǔ)的熒光探針已成為研究熱點,因為花菁染料用于生物學(xué)檢測具有高消光系數(shù),長吸收和發(fā)射,高量子產(chǎn)率等優(yōu)點。在花菁染料中,特別是熒光探針Cyanine 5(Cy5)的衍生物,其吸收和發(fā)射峰在近紅外光區(qū),可適用于體外和活體實驗。目前在其多烯主鏈上引入功能性基團,主要依賴于關(guān)鍵中間體γ-鹵代Cy5的構(gòu)建,但目前的合成方法路線復(fù)雜,反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)物多,收率低,嚴(yán)重限制了 Cy5染料功能化的應(yīng)用。本文發(fā)現(xiàn)了一種快速、便捷地合成新方法,用于Y-鹵化物(Br,I-)或擬鹵化物(SCN-,SeCN-)的Cy5熒光探針的合成,我們首先通過一個簡單的離子交換反應(yīng)使得Cy5(X-)與相應(yīng)的鹵素離子或擬鹵素離子進行陰離子交換,然后由于陰離子氧化還原電位的不同,X-可被N-氯代琥珀酰亞胺(NCS)氧化,形成X-Cl中間體,其可以快速地與Cy5染料發(fā)生親電取代反應(yīng)生成Y-鹵代或擬鹵代Cy5熒光探針。通過這個簡便地合成方法,我們可以得到多種鹵代或擬鹵代的產(chǎn)物,拓展了此類鹵代中間體的多樣性,簡化了此類化合物的合成方法。此方法反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)物單一,收率較高,為Cy5熒光探針的合成提供了新的高效合成途徑。硝基還原酶(nitroreductase,NTR)在藥物的激活、腫瘤治療、抑制劑研發(fā)等領(lǐng)域擁有良好的應(yīng)用前景。通過測定生物體系中的硝基還原酶對進一步了解其生物功能和衡量生物體的狀態(tài)非常重要。近年來,用于檢測硝基還原酶的熒光分子探針已被不斷研究開發(fā),并用于細(xì)菌以及細(xì)胞中硝基還原酶的檢測。但對激活型熒光分子探針的研究還很少,因此本文首次基于γ-溴代的Cy5染料設(shè)計合成了一系列硝基還原酶激活型熒光分子探針,通過對細(xì)菌中硝基還原酶的檢測,用于細(xì)菌感染的診斷。我們以γ-溴代的Cy5染料為基礎(chǔ),通過Suzuki-Miyaura反應(yīng)合成了四個能夠?qū)ο趸�原酶選擇性檢測的新型智能熒光探針。我們選取熒光激活效果最好的probe 4進行了熒光性質(zhì)檢測,結(jié)果顯示Cy5的熒光能夠被硝基基團淬滅;與硝基還原酶作用后熒光恢復(fù)并且有5倍的熒光增強;經(jīng)過對多種物質(zhì)的檢測證實probe 4與硝基還原酶發(fā)生特異識別反應(yīng);對細(xì)菌及細(xì)胞毒性低;且在E.coli和S.aureus中的成像效果顯著。說明了新方法的多功能性和簡單性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R446.6
【圖文】：

逡逑原酶激活型智能型熒光探針ＮＦＰ和ＮＴＰ，如圖１－１０。選擇Ｒｅｓｏｒｕｆｍ作為熒光體，是因逡逑為它的７－羥基位被取代后會發(fā)生熒光淬滅［８３］。得到的探針ＮＦＰ和ＮＴＰ本身幾乎無熒逡逑光，但在ＮＡＤＨ存在下，這兩個探針的硝基可被硝基還原酶還原為羥胺或氨基，從而逡逑釋放出Ｒｅｓｏｍｆｍ熒光體使熒光顯著增強。并且細(xì)胞中的其它內(nèi)源性物質(zhì)均不能改變探逡逑針的熒光。據(jù)此，得到了選擇性高、靈敏度高激活型硝基還原酶熒光分子探針ＮＦＰ和逡逑ＮＴＰ，并且已分別成功用于細(xì)胞缺氧狀態(tài)以及大腸桿菌中硝基還原酶的檢測研究［８４］。逡逑ＮＦＰ：邋ｒ邋＝邋ｏ邐Ｌ邐＿逡逑ＮＴＰ：邋Ｒ邋＝邋Ｓ邐Ｘ＝Ｈ，邋ＯＨ逡逑—＾ｏ0ａ。逡逑Ｒｅｓｏｒｕｆｉｎ逡逑圖１－１０探針ＮＦＰ和ＮＴＰ對硝基還原酶的響應(yīng)機理逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１０邋Ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ＮＦＰ邋ａｎｄ邋ＮＴＰ邋ｗｉｔｈ邋ｎｉｔｒｏｒｅｄｕｃｔａｓｅ逡逑Ｔａｎｇ等［８５］利用硝基咪唑與菁染料Ｃｙ７上使Ｃｙ７自身熒光淬滅，并且利用Ｃｙ７具有逡逑近紅的外特性，得到近紅外酶激活型智能硝基還原酶探針Ｃｙ－Ｎ０２如圖１－１１。由于硝基逡逑淬滅了邋Ｃｙ７熒的光效應(yīng)，所以探針本身表現(xiàn)出低熒光響應(yīng)；而硝基還原酶對硝基的還原逡逑作使得Ｃｙ７的熒光強度得到恢復(fù)。并且探針的激發(fā)與發(fā)射波長分別為６９５邋ｒｎｎ與７５０逡逑ｎｍ

邐Ｙｉｅｌｄ邋ｕｐ邋ｔｏ邋９０％逡逑Ｃｙ邋５．５：邋Ａｒ＝邋Ｐｈｅｎｙｌ；逡逑圖２－１熒光熒光探針Ｃｙａｎｉｎｅ邋５的設(shè)計思路逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｄｅｓｉｇｎ邋ｏｆ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋Ｃｙａｎｉｎｅ邋５逡逑此外，利用獲得的溴代Ｃｙ５，通過Ｓｕｚｕｋｉ－Ｍｉｙａｕｒａ金屬偶聯(lián)反應(yīng)合成了四個用于逡逑選擇性感測細(xì)菌硝基還原酶（ＮＴＲ）活性的新型智能熒光探針（如圖２－２），用于細(xì)菌逡逑的成像檢測，對細(xì)菌感染疾病的診斷有重要意義，說明了新方法的多功能性和簡單性。逡逑＾邋－邋ｋ邋：ｙ逡逑ＯＨ邐Ｉｈ逡逑Ｃｙ邋５－Ｂｒ邐ｐｒｏｂｅ邋１－４逡逑Ｒ＝邋Ｈ0＾邋0Ｈ邋ｈｏ．ｂ＾＾ｎ0ｊ逡逑ＯＨ邐ＯＨ逡逑ＯＨ逡逑ｐｒｏｂｅ邋１邐ｐｒｏｂｅ邋２邐ｐｒｏｂｅ邋３邐ｐｒｏｂｅ邋４逡逑圖２－２邋Ｃｙａｎｉｎｅ硝基還原酶熒光探針的設(shè)計思路逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｄｅｓｉｇｎ邋ｏｆ邋ｎｉｔｒｏｒｅｄｕｃｔａｓｅ邋ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ邋ｐｒｏｂｅｓ逡逑２．２實驗儀器及試劑逡逑２．２．１實驗儀器逡逑表２－１實驗儀器逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ逡逑儀器名稱邐儀器來源逡

【參考文獻】

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本文編號：2714921