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还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)及其氧化形式(NAD~+)在所有生命系统中都是普遍存在的,并且是超过300种氧化还原酶反应所必需的辅酶。在糖酵解、三羧酸循环及线粒体呼吸等能量代谢途径中参与了多数的氧化还原反应,在能量代谢和呼吸链电子传递过程中有着重要的作用。传统的检测方法是基于细胞内NADH的自发荧光进行检测及成像,这种方法灵敏度低,容易造成紫外照射损伤及无法避免细胞内其他物质的干扰。随后发展出电化学分析法、酶循环法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等方法。虽然这些方法能对NADH进行检测,但是这些检测方法只适用于体外NADH的检测,很难用于细胞及活体内NADH的含量及水平变化的分析。基于此,我们设计合成了两种可应用于细胞及活体内,高灵敏度、特异性检测NADH的荧光探针。该探针对研究NADH相关的生理、病理过程具有重要的意义。本论文综述了NADH的理化性质、生理功能以及常用的检测方法,并综述了基于荧光探针(基因编码探针、纳米探针、小分子探针)检测NADH的研究现状及发展趋势。论文主要包括以下工作:1、我们利用二氰基异氟尔酮作为发色团,喹啉鎓作为NADH还原位点设计并合成了一种检测NADH的近红外(NIR)荧光探针DCI-MQ。探针与NADH反应之后,由于存在较强分子内电荷转移(ICT),最大吸收波长红移至568 nm,并且在660 nm处发射较强的荧光。在模拟生理条件下(10 mM PBS,pH=7.4),我们测定了该探针对NADH的响应,在NADH浓度为0~1μM时,探针荧光强度的变化与NADH浓度之间呈现良好的线性关系:F=22.12+134.27[NADH],线性相关系数为0.9915,检测限为12 nM。此外,我们利用该探针成功实现了对HepG2肝癌细胞与荷瘤小鼠内NADH的检测及成像。2、为了进一步优化探针,提高检测的灵敏度、选择性,我们利用三氰基呋喃(TCF)合成了另外一种检测NADH的荧光探针TCF-MQ。探针与NADH反应后,发射波长红移至610 nm,并且荧光增强。在模拟生理条件下(10 mM PBS,pH=7.4),我们测定了该探针对NADH的响应,在NADH浓度为0~3μM时,探针荧光强度的变化与NADH浓度之间呈现良好的线性关系:F=83.22+238.42[NADH],线性相关系数为0.9819,检测限为6nM,提高了检测的灵敏度。