随着人口快速增长和老龄化进程加剧,全球癌症发病率和死亡率呈现快速增长趋势。借助生物成像,获取关于肿瘤性质、大小、位置及边界等更为详细的诊断信息,对肿瘤的诊断和治疗指导及效果评估有重要意义。具有较低细胞或活体毒性、较高发光效率、较好生物相容性等优势的荧光探针在生物成像中应用前景广阔。本文围绕人血清蛋白HSA结构特点,以高灵敏度强特异性荧光成像为探针设计目标,设计并构建了系列血清蛋白结构依赖的新型荧光探针。具体工作如下:1.基于HSA的结构,设计合成荧光探针DNPM和MPM。DNPM对HSA具有特异性响应性,且与HSA的结合能力较强。虽然MPM对HSA有较强的结合能力,Biocompatible composite但是它对HSA仅有弱特异性响应性。两种荧光探针在HSA的site Ⅰ位点和site Ⅱ位点均发生结合。DNPM对HSA具有较强的选择性敏感性,DNPM对HSA的检测限为0.16μM。DNPM活细胞成像依赖于HSA浓度。2.针对HSA净电荷为负,设计了含阳离子末端的ICT探针TAB2/6。该种荧SAG纯度光探针具有良好的蛋白响应性和HSA结合能力,仅在HSA的site Ⅱ位点发生结合。TAB2/6能与水溶性柱[5]芳烃(WP5)形成复合物。WP5?TAB2/6保留了TAB2/6的血清蛋白选择性响应性和较强的结合能力。WP5?TAB2和WP5?TAB6对HSA的响应灵敏度分别为0.07μM和0.75μM。形成的复合物能避免荧光氨基酸和常见金属离子的干扰。WP5与TAB2/6形成的两亲复合物自组装成囊泡状超分子荧光探针,具有良好的药物负载率(WP5?TAB2:55.1%,WP5?TAB6:70.4%)。WP5?TAB2/6还对Hela细胞具有良好的成像性能,且能够增强药物对细胞增殖抑制效果。3.基于TAB2结构,结合HSA的结构特点,设计共轭度更高的ICT荧光探针OTB。OTB相较于荧光探针TAB2,激发和发射波长均红移。该荧光探针对HSA具有良好的响应性和结合能力,在HSA的site Ⅰ位点和site Ⅱ位点均结合。OTB与WP5形成的复合物对多种类型的药物(如抗癌药、抗炎药、抗精神病药等)具有良好的抗干扰能力。此外,该复合物ZD1839临床试验在特定光照下能产生活性氧。WP5?OTB在水溶液中自组装形成囊泡状超分子荧光探针,具有一定的药物负载性能。WP5?OTB对Hela细胞表现出HSA依赖性的细胞成像能力,能够增强药物的抗癌活性。4.新设计一种具有内源荧光的荧光探针MBD。该探针因阳离子的引入而具有血清蛋白响应性。它主要在HSA的site Ⅰ位点结合,具有较强的结合能力。MBD与WP5形成的复合物保留了 MBD的特性。WP5?MBD在水溶液中自组装形成粒径大小分布均匀的囊泡状超分子荧光探针,该探针的载药率约为64.4%。WP5?MBD对Hela细胞具有良好的活细胞成像能力。