三种基于罗丹明的荧光探针的设计合成和生物成像研究

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荧光探针法因其灵敏度高、选择性好、无创伤性、可视化等优点,受到广大研究者的关注。荧光团是荧光探针的重要组成结构之一,罗丹明作为一种常用的荧光团,因抗光漂白性好且荧光量子产率高,常用于构建荧光探针。本文主要以罗丹明为母体荧光团,通过引入特异性识别基团,并在特殊位点上进行修饰以优化探针性能,构建几种可用于检测疾病相关物质与生物成像的荧光探针。具体内容如下:(1)设计一种能高选择性定量检测一氧化氮(NO)的荧光探针Rho-NO。未加入NO前,罗丹明螺环关闭表现为非荧光,加入NO后,探针中的氨基选择性地与NO发生N-亚硝化反应,引起罗丹明螺环开环,荧光恢复,根据反应前后的荧光强度变化实现对NO的定量检测。探针溶液的荧光强度与NO的浓度呈线性关系,线性范围为0-100μM,检测限低至0.0635μM。基于良好的生物相容性,探针可成功应用于人血清和活细胞中NO的检测,且在斑马鱼炎症模型内NO的成像研究中也取得良好的结果。(2)构建一种能高选择性迅速检测谷胱甘肽(GSH)的荧光探针Rho-GSH。未加入GSH前,罗丹明在关环状态下表现为非荧光,加入GSH后,探针中的硝基苯部分选择性地与GSH发生反应,引起探针母体罗丹明荧光的恢复,实现对GSH的荧光“开启”型响应。该探针能快速响应GSH(<3 s),且探针溶液荧光强度与GSH浓度呈现良好的线性关系,线性范围为0-5 m M,检测限为0.0496 m M。探针在其他氨基酸(包括Cys和Hcy)的存在下实现对GSH的高选择性检测,且基于良好的生物相容性,探针可成功用于活细胞中GSH的成像。(3)合成一种能高选择性检测顺铂的荧光探针Rho-Pt。未加入顺铂前,罗丹明螺环关闭表现为非荧光,加入顺铂后,探针中的二硫代氨基甲酸酯选择性地与顺铂结合,促使罗丹明螺环打开,发射出强烈的荧光,实现对顺铂的定量检测。Rho-Pt与顺铂的络合比为1:1,Rho-Pt溶液荧光强度与顺铂浓度之间的线性关系良好,线性范围为16-50μM,检测限为0.2677μM。该探针不仅成功用于探究溶液中顺铂前药的还原,而且成功地被用于检测活细胞中顺铂。
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