活性氧簇的小分子荧光探针研究进展

在参与体内各种化学反应的生物活性分子中,活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类非常重要的物质,它们具有氧化性,能够维持细胞内的氧化还原平衡,与细胞的生长或凋亡息息相关.因此,对于细胞内活性氧簇的荧光分析一直以来都受到广大研究人员的密切关注.然而由于ROS本身自有的一些特性,如存在寿命短、反应活性高等,该类荧光分析始终面临着一些难题,如选择性较低、副反应较多.总结了近十几年来细胞中活性氧的荧光识别与检测的研究进展,着重介绍了各类荧光探针的设计机理与生物应用,并对未来该类探针的发展进行了展望.

高选择性过氧化亚硝酰荧光探针的设计与研究

过氧化亚硝酰(peroxynitrite)是细胞内重要的活性氧素之一,其在细胞内氧化还原平衡生理过程中发挥着重要作用.基于本课题组前期报道,我们设计合成了一系列基于香豆素-喹啉共轭体系的荧光染料,并考察了它们对各活性氧素的选择性,发现在磷酸盐缓冲液(PBS)体系中(pH 7.40), C-QL-1和C-QL-2能够特异性地对过氧化亚硝酰产生"off-on"的荧光信号变化,其检测限可分别达到69和140 nM.通过核磁共振氢谱、质谱等手段,发现在过氧化亚硝酰作用下, C-QL-1和C-QL-2发生了分子内碳碳双键氧化水解成醛的过程.

香豆素-咪唑类荧光染料的设计与研究

合成了不同给电子取代基(羟基、丁氧基、二乙基氨基等)的菲并[9,10-d]咪唑(CA1~CA6)或4,5-二苯基咪唑(CB1~CB6)修饰的香豆素衍生物,初步考察了它们的溶液发光和固体发光现象.研究表明,当香豆素取代基为氨基时,化合物在二氯甲烷中的荧光较强,而羟基取代、丁氧基取代或者无取代的衍生物在二氯甲烷中的荧光都很弱,而菲并[9,10-d]咪唑修饰的衍生物CA1~CA5的溶液荧光要比4,5-二苯基取代咪唑修饰的衍生物CB1~CB5的溶液强.另外,染料分子的分子内氢键强度及咪唑基-香豆素环间二面角大小都会对染料分子的发光性能产生影响.