以環(huán)糊精為主體的多功能新型熒光探針的設(shè)計、合成及其生物應(yīng)用.pdf

1、環(huán)糊精(Cyclodextrin)是由直鏈淀粉在葡萄糖轉(zhuǎn)移酶(CGTase)的作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱，通常由α-1，4-糖苷鍵連接6-12個D-吡喃葡萄糖單元組成。其中研究較多的并且具有實際意義的是含有6、7、8個葡萄糖單元的分子，分別稱為α、β、和γ-環(huán)糊精。
　　環(huán)糊精具有疏水的空腔和親水的表面，可以在水溶液中選擇性結(jié)合各種具有適當(dāng)極性和尺寸的有機(jī)、無機(jī)以及生物分子形成主-客體或超分子配合物。這種特性使其在化學(xué)和生

2、物學(xué)的許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并能夠用于構(gòu)建多種功能性的分子模型以實現(xiàn)其識別作用。然而天然環(huán)糊精與模型底物的配位作用一般相對較弱，所以通過在其側(cè)臂上引入具有功能性的修飾基團(tuán)可以得到單體環(huán)糊精衍生物和橋連環(huán)糊精(環(huán)糊精二聚體)，這些環(huán)糊精的衍生物可以大大提高分子識別與結(jié)合能力，從而拓展了其應(yīng)用范圍。同時由于單體環(huán)糊精衍生物以及橋連環(huán)糊精對某些熒光團(tuán)的熒光具有明顯的增敏作用，所以使其在熒光探針領(lǐng)域備受關(guān)注。
　　基于β-環(huán)糊精獨特的結(jié)構(gòu)

3、和特性，本論文主要開展了以下方面的研究:
　　設(shè)計合成了一種新型的基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)原理的自組裝熒光納米探針:巰基乙胺修飾的金納米-賴氨酸-橋連(β-環(huán)糊精)-熒光素，實現(xiàn)了在生物體系內(nèi)胰蛋白酶的檢測。其中賴氨酸-橋連(β-環(huán)糊精)-熒光素作為能量供體，巰基乙胺(MEA)修飾的金納米(MGNPs)作為能量受體，這兩部分通過酰胺鍵組建成一個FRET納米探針，金納米有效地猝滅了熒光素的熒光。在胰蛋白酶存在的情況下，其能夠

4、專一性的水解賴氨酸與其他物質(zhì)形成的酰胺鍵，所以特異性的切斷了探針的酰胺鍵，從而導(dǎo)致了被猝滅的熒光素?zé)晒饣謴?fù)。探針熒光強(qiáng)度的增加程度與胰蛋白酶濃度的不斷升高成正比。基于此，構(gòu)建了一種可以直接檢測并且區(qū)別正常成人血清和急性胰腺炎患者血清中胰蛋白酶含量的方法。而且該納米探針成功地實現(xiàn)了對人胰腺癌細(xì)胞中胰蛋白酶濃度變化情況的成像分析。實驗證明探針具有高的靈敏度，好的專一性，對細(xì)胞的低毒性以及良好的膜穿透性。該檢測方法為臨床上研究胰腺疾病中胰蛋白