基于量子点的α1肾上腺素受体荧光探针的设计、合成及其在活细胞中的初步应用

摘要

本论文主要分为四部分：Ⅰ．绪论。Ⅱ．喹唑啉-量子点荧光探针的合成与表征。Ⅲ.去氧肾上腺素-量子点荧光探针的合成与表征。Ⅳ.量子点荧光探针在活细胞中的初步应用。
　　 Ⅰ．在论文的第一部分，首先对单细胞单分子研究的意义、方法和进展做了简单的介绍。其次对α1肾上腺素受体及其研究进展以及发展最好，最具前途的荧光分析方法进行了综述，并对荧光分析法中常用的传统有机染料、绿色荧光蛋白和新型半导体纳米颗粒-量子点进行了对比综述。介绍了量子点新型探针在生命科学中的应用，以及常用的荧光检测技术，重点介绍了全内反射荧光显微术。
　　 Ⅱ．论文的第二部分针对α1肾上腺素受体拮抗剂喹唑啉类药物的特点，设计并合成了可以与量子点进行连接并形成特异性亲和α1肾上腺素受体的荧光探针。为了使连接后的药物小分子更接近其本来的动力学特性，减少量子点带来的空间位阻，我们将药物小分子和量子点之间增加了一条PEG连接链。合成部分则分为N-羟基琥珀酰亚胺生物素酯的合成，2-(1-哌嗪)-4-氨基-6，7-二甲氧基喹唑啉的合成，功能化聚乙二醇H2N-PEG-COOH的合成，2-（1-哌嗪）-4-氨基-6，7-二甲氧基喹唑啉的生物素化以及喹唑啉-量子点探针的合成等六部分，最后的合成产物使用1H NMR和基质辅助-激光解吸飞行时间质谱来确认其结构。
　　 Ⅲ．论文的第三部分是使用α1肾上腺素受体激动剂去氧肾上腺素对量子点进行修饰，因为其结构与拮抗剂相比具有较活泼的氨基，与PEG的连接基团也不相同，所以合成的路线和方法也不同。实验首先对去氧肾上腺素分子中的活泼氨基进行了保护，保护试剂为常用的氨基保护试剂——二碳酸二叔丁酯，该保护基团在合成后使用三氟乙酸除去，副产物为CO2，不会对合成产生新的杂质。合成产物使用1H NMR和基质辅助-激光解吸飞行时间质谱来确认其结构。
　　 Ⅳ.最后一部分结合全内反射荧光显微镜对合成的喹唑啉-量子点探针在活细胞中的应用做了初步地探讨。结果显示，表达α1肾上腺素受体的细胞表面亲和了大量的荧光探针量子点，而没有表达α1肾上腺素受体以及使用α1肾上腺素受体拮抗剂乌拉地尔预处理的阳性细胞表面几乎没有特异性结合的量子点，从而直观地证明了该α1肾上腺素受体亚型在细胞内的分布以及探针的特异性。