摘要
生物硫醇，如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)，在生物体的氧化还原稳态、生物催化、金属络合物和翻译后修饰中起着重要作用。目前报道的生物硫醇检测方法众多，如高效液相色谱(HPLC)、电化学检测与质谱(ECMs)、毛细管电泳(CE)等，普遍存在成本高、复杂度高、组织或细胞损伤、操作繁琐等缺点。与这些方法相比，荧光法相对简单、灵敏，且方法成熟。因此，有必要开发有效的荧光探针对细胞内生物硫醇进行高效、特异的识别。因此，本文设计合成了三种新型荧光探针，可用于细胞内的生物硫醇检测。具体工作如下： (1)以荧光素为荧光团，以丙酰溴作为识别基团，设计、合成了生物硫醇探针分子SWJTU-1。在DMSO:HEPES=2:3(v/v，pH7.4)条件下，对探针识别生物硫醇的紫外光谱、荧光光谱、响应时间、pH、浓度变化等条件进行分析测试。并将SWJTU-1应用于活细胞中，发现在生理条件下可用于生物硫醇的检测。SWJTU-1量子产率大，对Cys的检测限为6.51μM。 (2)以异佛尔酮为发光基团，以丙烯酰基作为识别基团，设计、合成了近红外荧光探针SWJTU-2。我们首先研究了SWJTU-2最佳溶剂体系，确定了DMSO/PBS体系为最佳实验条件；因此在DMSO:PBS=4:1(v/v，pH7.4)缓冲溶液中，对SWJTU-2识别半胱氨酸的紫外和荧光光谱进行分析测试；考察了SWJTU-2的响应时间；pH对SWJTU-2稳定性的影响以及浓度滴定；用密度泛函理论和核磁滴定研究SWJTU-2的发光机理；并在HeLa细胞中进行生物成像。研究表明SWJTU-2的发射波长可达693nm，斯托克位移高达143nm，检测限低至1.29μM，并可在细胞中实现对半胱氨酸的专一性识别。 (3)在SWJTU-2的基础上进行结构修饰，添加甲氧基基团，并改变丙烯酸酯基团的连接位点，合成了近红外荧光探针SWJTU-3。通过对SWJTU-3的溶剂筛选，确定了DMSO:PBS=11:9(v/v，pH7.4)缓冲溶液。对SWJTU-3识别半胱氨酸的紫外光谱、荧光光谱进行分析测试；然后考察了SWJTU-3与生半胱氨酸的反应时间；pH对SWJTU-3稳定性的影响以及浓度滴定。结果显示，SWJTU-3具有更快的检测时间以及更低的检测限，仅需2min中即可专一且高效地检测Cys，检测限低至0.43μM。最后将SWJTU-3应用于HeLa细胞中进行生物成像。
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