次氯酸盐与微环境多功能荧光探针的构建及性能评价

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次氯酸盐(ClO-)作为一种活性氧物种,在免疫系统中起着重要作用,但过表达的ClO-会对生物体造成严重损伤,因此对ClO-含量的检测十分必要。另外,极性、粘度等生物微环境是维持细胞正常增殖、分化、代谢和功能活动的重要条件,也可能与ClO-的生成、代谢等活动存在一定关联,阐明它们之间的内在联系对于研究其参与的各种生理病理过程具有十分重要的意义。在目前各种检测方法中,荧光分析法凭借其高灵敏度,无创性,原位实时监测等优势受到广泛关注。虽然目前不乏用于ClO-,极性或粘度的探针,但大多只能实现单一指标的检测。因此,开发用于ClO-及微环境检测的多功能探针十分必要。据此,本文设计合成了两种新型多功能探针,分别用于极性/ClO-,极性/粘度/ClO-的多通道响应。首先,本文通过用N,N-二甲基硫代甲酸酯修饰香豆素-三苯胺荧光团,成功合成了一种ClO-和极性的双响应荧光探针Joka-1,并通过光谱表征了其性能。Joka-1对于ClO-表现出off-on型响应信号,以及优异的灵敏度,选择性和响应速度。基于AIE和ICT的协同效应,Joka-1对极性变化显示出荧光强度和最大发射波长两方面的线性变化。此外,Joka-1具有低细胞毒性,通过细胞成像已成功用于检测He La细胞和HIN-3T3细胞中的内源性/外源性ClO-,并能够通过探针的极性响应区分两种细胞。在上述工作的基础上,通过在Joka-1的三苯胺部分引入供电子甲氧基,合成了Joka-1的衍生物,极性/粘度/ClO-多功能探针CAT,并对其进行了初步光谱表征。实验证明,CAT可以通过最大发射峰处的荧光强度变化实现对极性和粘度水平的监测。此外,CAT能够实现对ClO-的快速选择性响应,且在中性与碱性环境中稳定。这两种探针的构建为多功能荧光探针的开发提供了一种很有前景的策略。
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