用于环境和生命体系中甲基汞荧光探针的研究

在微生物的作用下，环境中的无机汞可以转化成有机汞，表现出迥异的生理活性与毒性。但目前缺乏实时在线技术用以监测环境和追踪细胞或生物体中不同部位在不同生理状态下，CH3Hg+（有机汞）的存在及与Hg2+（无机汞）的相互转化过程。本项目前期工作，利用钯络合物的特性之一：专一性结合有机汞上的烷基，首次得到了荧光增强型MeHg+荧光探针，从荧光和颜色的变化两方面有效区别了物化性质极其相似的有机汞和无机汞。因此，本项目提出，通过分子设计，将Hg2+受体、钯络合物以及荧光团三者进行有机结合，使它们都成为分子结构的一部分，从根本上消除Hg2+对MeHg+荧光信号的干扰，在Hg2+和MeHg+之间获得选择性，从而得到真正意义上、综合性能优异的MeHg+荧光探针，并调控它们在活细胞内的扩散和与底物的识别、发光性能、检测极限等指标，力争达到实用化。这将对研究MeHg+的毒性和相关疾病的病理及诊断具有重要意义。

无机汞（Hg2+）荧光探针及其在活细胞或组织荧光成像的研究已经取得了重要的进展，而生命体中常常起致命毒害作用的有机汞，特别是MeHg+荧光探针的研究还处于空白。本项目利用钯络合物可专一性结合有机汞上的烷基这一特殊性质，将Hg2+受体、钯络合物以及荧光团三者进行有机结合，设计从根本上消除Hg2+对MeHg+荧光信号干扰的选择性MeHg+荧光探针。同时，设计了包括Hg2+/MeHg+在内的金属离子荧光探针、细胞内活性物种荧光探针、亚细胞器定位荧光探针以及癌症靶向的酶荧光探针，系统研究了它们的光谱性质以及对待测物的识别功能。项目共发表标注资助论文 31篇，其中SCI收录24 篇，EI收录8篇。在项目执行期间，负责人和项目组成员积极参加国内外学术会议，增强合作交流。4名硕士生和1名博士生获得学位。