有机小分子荧光探针已经成为现代生物学中不可缺少的工具,它们可以提供有关目标分子的位置和浓度的动态信息。荧光用于生物分子检测具有很好的应用前景。目前发展出来的多种荧光分子骨架既可用于生物分子的荧光标记,也可用于发展刺激响应型荧光探针,用于特定分析物的分析。本论文通过对香豆素,半花菁荧光团进行修饰分别合成了比率型荧光探针和近红外荧光探针,分别实现了对RNA体外转录和三(2-羧乙基)膦(TCEP)的灵敏检测。本论文在以下两个方面展开:1.比率型RNA-荧光团复合物探针用于检测体外合成的RNARNA合成在大多数细胞和发育过程中起着关键作用。建立低背景且无需翻译的RNA体外合成定量检测方法,对于研究RNA合成过程有着重要意义。已有报道的体外转录定量方法基于DFHBI荧光染料与RNA适体结合之后,荧光强度增强的原理。由于在复杂生物样品中,基于强度的荧光检测容易受到激发强度、发射收集效率、局部探针微环境的变化等因素的影响。因此,基于比率荧光测量的RNA适体/荧光团复合物将有利于RNA的体外转录定量检测。在本研究中,我们设计合成了含有香豆素和DFHBI的新型荧光团,用于比率RNA适体-荧光团复合物定量检测体外合成的RNA。我们通过铜(I)催化的叠氮化物-炔基环加成将三唑基香豆素(CM)与3,5-二氟-4-羟基苄基咪唑啉酮(DFHBI)偶联。在447 nm的激发下,DFHBI自身呈现低背景荧光,当用香豆素修饰DFHBI时,无论有无RNA,DFHBI-CM在337 nm的激发下,都显示出明亮的荧光,并在420 nm处显示出三唑基香豆素的特征发射峰。当DFHBI-CM与RNA适体Spinach2结合产生Spinach2/DFHBI-CM荧光复合物时,在447 nm激发波长下,502 nm处的荧光强度明显增强。通过比较420 nm和502 nm的发射强度,实现了比率荧光测量。基于此原理,将DFHBI-CM作为RNA适体-荧光团复合物中的荧光团,用于比率检测体外合成的RNA。我们的设计具有以下优点:(1)比率荧光可以将环境干扰因素降到最小化,从而实现更准确、更有效的检测;(2)与传统的基于电泳分离的RNA转录检测相比,该比率荧光探针检测速度更快。2.特异性和高灵敏度的叠氮近红外探针用于三(2-羧乙基)膦定量检测及其在大肠杆菌检测中的应用三(2-羧乙基)膦(TCEP)是一种亲水性三烷基膦还原剂,广泛用于生物化学中。TCEP在抗癌和视网膜治疗中起了重要的作用。作为一种新的抗癌策略,TCEP可显著促进顺铂与Sp1锌指蛋白的反应。在视网膜治疗过程中,TCEP可以保护视网膜神经节细胞并减少与光损失和疾病相关的光感受器带来的氧化损伤。因此,建立一种特异性和高灵敏度的TCEP定量检测方法对于上述过程的研究尤为重要。我们设计合成了一种灵敏的近红外荧光探针,叠氮基半花菁(HC-N3),用于三(2-羧乙基)膦(TCEP)的检测。其中TCEP可与叠氮基团反应并诱导荧光变化,实现了目前最低检出限,为92 nM。HC-N3在硫醇和20种天然氨基酸中对TCEP有很好的选择性。大肠杆菌(101-103cfuml-1)的定量分析证明了其在复杂生物系统中的实用性。