摘要
目的:设计、制备新型可对活性氧或活性硫检测的1,2-二氧杂环丁烷类化学发光探针,并优化其在水体系中的发光性能。 方法:1.以1,2-二氧杂环丁烷为基本母核,经缩合、取代反应制备化学发光探针CLO和CL-Cys,使用1H NMR、13C NMR和HR-MS等手段对上述两个探针分子进行结构表征;2.使用多功能酶标仪分别考察了CLO在PBS缓冲液中对超氧阴离子(Superoxide Anion;O2??)和CL-Cys在Hepes缓冲液中对半胱氨酸(Cysteine;Cys)的选择性识别性能;3.MTT法考察了CLO对4T1、HepG2和RAW264.7细胞的安全性,并考察了探针在细胞层面对O2??的响应性能;4.建立相关疾病模型,在小动物活体成像仪上分别考察了两个探针活体层面(小鼠)的化学发光性能,可视化区分正常组织和病变组织;5.使用两亲性大环超分子化合物杯芳烃从提高发光强度和延长发射波长两个方面优化CL-Cys在水体系中的化学发光性能。 结果:制备得到两种化学发光探针CLO和CL-Cys,它们对O2??和Cys的检测表现出高灵敏度、高选择性和低背景信号。CLO和CL-Cys被成功应用于细胞和活体中O2??和Cys的检测,可视化检测了相关生理病理状态下的O2??和Cys的水平。从增强发光强度和延长发射波长出发,QC4A-8C极大地增强了CL-Cys在水体系中检测Cys的化学发光信号,同时利用化学发光共振能量转移(Chemiluminescence Resonance Energy Transfer,CRET)实现了近红外发光,并通过穿透度实验证明了近红外化学发射的优异性。QC4A-8C优化了探针的化学发光性能,使其更好地应用于生物检测。 结论:本论文对于1,2-二氧杂环丁烷类化学发光分子的探索,为化学发光的生物应用提供了新的设计思路,对于1,2-二氧杂环丁的商业开发具有重要价值。