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活性硫物质(RSS),包括小分子生物硫醇和气体硫化氢分子,在调节氧化还原稳态和细胞生长等多种生理和病理过程中发挥着重要作用,是在人体内起重要作用的生物活性分子。由于活性硫物质与人体生理功能密切相关,近年来引起了人们的密切关注。研究表明浓度异常的硫醇会引起多种疾病的产生,因此检测生命体中的硫醇和H2S对生物和医学等领域具有重要意义。荧光探针灵敏度高、选择性好、操作简便,是近年来兴起的检测工具,用于生理环境中生物活性分子的检测。本文根据Cys/Hcy/GSH与H2S亲核性差异,设计合成了可以区分检测Cys/Hcy和GSH/H2S的荧光探针,并进行光谱测试和生物成像应用。(一)使用CS和NBD作为荧光信号平台,设计合成有两个发射波段的荧光探针CS-NBD,区分检测Cys/Hcy和GSH/H2S。由于硝基二唑的淬灭作用,探针本身荧光较弱,与Cys/Hcy反应后,红色发射和绿色发射范围内荧光增强;加入GSH/H2S后红色波段荧光增强。我们对探针CS-NBD进行光谱测试,细胞成像和活体斑马鱼实验,发现探针可以选择性识别Cys/Hcy和GSH/H2S,探针检出限低,细胞毒性小,适用于活体检测。我们期望该探针能够揭示生物硫醇之间相互作用,成为病理诊断的有效工具。(二)使用HBTMC1作为荧光信号平台,设计合成有三个发射峰的新型荧光探针HMN,对Cys/Hcy、GSH和H2S进行区分连续检测。由于羟基受NBD的保护,探针本身几乎没有荧光,与Cys/Hcy反应后,红色波长范围和绿色波长范围荧光强度明显增强;加入GSH和低浓度H2S后红色波段荧光增强,绿色波段荧光无明显变化;随着加入H2S量的增多,蓝色波段荧光增强,红色波段荧光减弱,绿色波段荧光无明显变化。我们对探针HMN进行了光谱测试和细胞毒性测试,发现探针可以实现Cys/Hcy、GSH和H2S的区分检测,探针检出限较低,细胞毒性较小,适用于生物体系中。我们期望该探针能够揭示硫醇之间的相互作用,为生理和病理检测提供依据。(三)使用CF作为荧光信号平台,设计合成了有三个发射波段的新型荧光探针CNF,区分检测Cys、Hcy、GSH和H2S。探针CNF表现为红色荧光,加入Cys/Hcy后绿色波段和蓝色波段荧光增强,红色波段荧光无明显变化;加入GSH后蓝色波段荧光增强,绿色和红色发射范围内荧光强度变化较小;加入H2S后蓝色波段荧光增强,红色波段荧光减弱。通过对探针CNF进行光谱性能测试,发现探针可以实现Cys/Hcy、GSH和H2S的区分检测,并且荧光信号的产生与存在的种类有关,我们期望该探针为构建逻辑性荧光探针提供有效策略。