一種席夫堿Zn2+熒光探針的設計合成與即時Zn2+標記成像

馮凱茵, 尉祎雯, 李旭安, 雷舒萍, 張雪嬌, 成 昭

(西安醫學院 藥學院, 陜西 西安 710021)

以鋅為代表的d族元素與人類認知活動密切相關，是腦部具有最高濃度與活度分布的金屬[1]。在腦部鋅的主要存在形式中，含量約占總鋅數值10%的游離Zn2+表現快速濃度變化與較高活躍度，以自由離子形式實現快速轉運、參與腦部動態鋅調控及分布。在以阿爾茨海默癥(AD)為代表的認知障礙疾病發生發展進程中，離子穩態致病理論目前普遍認為，游離Zn2+濃度水平異常[2-3]初見于血液，繼而引發血腦屏障損傷、引起腦脊液中Zn2+信號異常，最終通過跨膜轉運[4-5]并結合功能性蛋白質分子，轉化為結合Zn形式，影響神經元功能，加速疾病進程，引起認知障礙[6]等典型的AD臨床癥狀。臨床數據顯示，AD患者腦部斑塊鋅含量可達1 000 mmol/L[7]，遠高于同年齡段健康人群約300 mmol/L的數值。但是，現階段臨床檢測方法不能區分游離Zn2+、結合Zn，鋅含量臨床測定方法只能給出將兩者簡單加和的總鋅數值，無法反映作為AD早期階段重要指征之一的游離Zn2+動態濃度異常，也無證據顯示游離Zn2+與總鋅數值的變化趨勢是否一致。

在此現狀下，如何在游離Zn2+濃度異常與AD等認知障礙疾病指征的研究中構建合理模型，示蹤游離Zn2+轉移、儲存及分布的動態過程[8]，將是回答AD早期階段游離Zn2+作用的關鍵。本文基于鍵合-信號輸出型探針的結構特點[9-10]，引入席夫堿結構作為目標探針的識別基團[11]，構建新型Zn2+熒光探針P1(圖1)，并將其進一步應用于Zn2+的定性檢測和定量分析。……