摘要
过氧亚硝酸盐（ONOO–）是生物体内一种重要的活性氧，是由超氧化物和一氧化氮的扩散受限反应产生的，是癌症、炎症等多种疾病的生物标志物。生物体内许多重要的生物分子如蛋白质、脂类、核酸和过渡金属酶中心，都可以被ONOO–氧化和破坏，最终导致细胞凋亡。此外，据报道ONOO–水平异常与许多疾病有关，包括神经退行性疾病、心血管疾病、炎症性疾病和癌症等。由于高效的检测方法较少，迄今为止，ONOO–参与上述病理过程的生物学机制尚未被完全阐明，因此开发一种实时、高灵敏度、高选择性的ONOO–检测方法，对探究ONOO–在生理活动中的作用具有重要意义。 本论文基于ONOO–研究现状，设计合成了三个用于检测ONOO–的荧光探针，并研究了其光谱性质以及在细胞成像方面的应用。 一、以苯并噻喃衍生物为荧光团设计合成了一种新型近红外荧光探针BTM-ONOO。该探针以二苯基次磷酸酯为识别位点，当探针与ONOO–特异性响应后，探针的磷酸酯键被打断，ICT过程恢复，在745nm发出强烈的荧光，发射波长达到近红外区域。探针可以在乙醇水溶液3min内响应完全，检测限达到13nM，具有高灵敏度、高特异性等优点。该探针具有良好的生物相容性，成功应用于HeLa细胞内ONOO–的检测。 二、以苯并噻喃-氧杂蒽结构为荧光团设计合成了一种用于检测ONOO–的近红外比率型荧光探针BTM-XA。探针在600nm的激发光照射下，发射出810nm的近红外荧光，斯托克斯位移达到210nm。探针与ONOO–结合后，探针的C=C键被氧化断开，共轭结构被打断，发射波长发生蓝移，释放出荧光团XA，在450nm激发下，发射出560nm绿色荧光。该探针响应速度快，可以在3s内与ONOO–完成响应，成功用于快速检测HeLa细胞内的ONOO–。 三、以二氰基氧杂蒽为荧光团设计并合成了一种双位点检测ONOO–的荧光探针DRP-ONOO。二氰基氧杂蒽使探针发射波长红移，其结构中的C=C键同时也可以与ONOO–响应。ONOO–的特异性识别位点二苯基次磷酸酯作为另一个ONOO–识别位点，从而实现双位点响应的目的。当与ONOO–结合后，磷酸酯键断裂，在550nm激发光照射下，释放出630nm处的红色荧光；另外二氰基氧杂蒽中的C=C键被ONOO–氧化，在450nm激发光照射下，释放出560nm处的绿色荧光。该探针具有双激发、双发射的特点，在DMSO水溶液10min内与ONOO–完全响应，检测限为0.69μM。
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