酶与小分子药物作用提高AIE染料荧光强度的研究文献综述

 2022-12-19 19:38:41

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 毕业设计(论文)的内容和意义:
    1. 研究内容

本课题拟在采用含有环境敏感型的荧光探针分子(NBD-CL)和特异性抑制剂的小分子(MTX)多肽与二氢还原酶(DHFR酶)相互作用,通过酶与探针分子的特异性交联作用,观察荧光强度的变化,体外检测酶,对肿瘤细胞进行追踪,具有较好的应用前景。研究内容主要包括筛选水溶性较好且较为稳定的探针体系和考察探针体系的体外检测能力,即固相多肽合成中多肽的组成、顺序的选择及长短的确定,药物和探针的引入路线设计,探针多肽水凝胶的合成及HPLC纯化制备,对纯品进行MS,NMR等表征,溶解性及pH考察,体外荧光强度变化检测等。其中最为关键的是MTX多肽水凝胶的合成和探针的引入,从而构建生物相容性好、安全性高、溶解性好且灵敏度高的多肽探针水凝胶检测体系。

    1. 研究意义

水凝胶是通过物理或化学交联使亲水聚合物链聚集而形成的三维网状结构,多肽水凝胶兼具高含水量与活动性,结构类似于生物体,它具有良好的生物相容性、可降解性和低毒性,在生物材料、药物传输和释放以及组织工程等有很好的应用前景。

甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)属于抗代谢类抗肿瘤药,是叶酸拮抗剂,对二氢叶酸还原酶有高亲和力和抑制力,阻止二氢叶酸还原成四氢叶酸,使脱氧嘧啶胸苷酸和嘌呤核苷酸的合成中止,影响脱氧核糖核酸(DNA)的合成,从而影响肿瘤细胞的增殖。

荧光检测技术具有高灵敏度、低噪音以及较宽的动态范围等众多优点。过去研究者都认为荧光分子都存在浓度淬灭荧光(ACQ)效应,在实际应用时便使用各种方法来避免聚集发生,但是效果并不理想。聚集诱导发光(AIE)的提出与研究使人们的认识到克服 ACQ 的更有效手段。聚集诱导发光现象为检测领域提供了新的发展方向,由于具有AIE性能的分子浓度越高发光越强,这解决了使用普通荧光分子的聚集淬灭现象的困扰,探针的浓度可以达到很大的值,这为探针的使用和荧光信号的检测提供了方便。同时,由于具有AIE性质的分子在聚集时变亮,在非聚集时发光大大减弱,这为一些化学或生物过程的监测提供了可能。

因此本实验通过肽段连接在MTX中引入聚集诱导发光荧光探针,不仅可以改善药物的溶解性,还可以利用探针的AIE效应体外检测酶的浓度,并且可以应用于体内对肿瘤细胞进行示踪。

  1. 文献综述(单独附在开题报告后面)

3. 研究方案和技术路线

3.1 研究方案

初步的研究方案为先进行MTX前体合成,同时确定多肽体系的氨基酸组成,再进行药物和多肽结合,然后引入荧光探针NBD,进行目的物合成和HPLC纯化,并对纯品进行MS,NMR等表征,得到纯品后进行pH考察和溶解性、荧光性质分析。另外通过细胞实验,使目的物与酶作用,进行体外AIE效应检测,探讨荧光强度的变化。

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