检测乙酰胆碱酯酶的双光子荧光探针的设计、合成及生物学评价

摘要

目的设计并合成用于检测乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的双光子荧光探针,并考察探针对ACh E的成像检测性能。方法经酯化、取代等多步有机反应合成探针,并通过^(1)H-NMR、^(13)C-NMR和ESI-MS确认结构。考察探针与ACh E发生响应后的荧光信噪比、灵敏度、特异性、酶动力学和双关子吸收截面积数值等指标;研究探针可否用于ACh E抑制剂的体外筛选;利用单-双光子成像试验考察探针在细胞和组织水平上对ACh E活力变化的检测能力。结果通过^(1)H-NMR、^(13)C-NMR和ESI-MS确认了产物的结构。体外试验表明探针与ACh E响应后的荧光信噪比为15倍,检测限达到0.23 U·mL^(-1),并具有很强的特异性和优良的酶亲合能力,在波长820 nm有最优的双光子吸收;探针可用于AChE抑制剂的体外筛选;探针通过单-双光子成像技术可对细胞和组织水平上的ACh E活力变化进行成像检测,并且组织成像检测深度可达110μm。结论本研究成功开发了可用于AChE检测的双光子荧光探针,有潜力成为可用于活体中检测AChE活力的双光子成像试剂。