細胞内酸素プローブとしてのエステル化トリチルラジカル

トリリアルメチル（トリチル）ラジカルは、生理学的条件下で高い安定性と狭い線幅を示し、O2濃度の測定に高感度と解像度を提供し、それらをエプラオオキシメトリープローブとして魅力的にします。ただし、以前に利用可能な化合物の適用は、細胞内透過性が低いことによって制限されています。我々は最近、潜在的な細胞内EPRプローブとしてのエステル化トリチルラジカルの合成と特性評価、およびそれらの酸素感受性、レドックス特性、および酵素媒介加水分解を調査しました。この論文では、ウシ大動脈内皮細胞の存在下でのこれらのトリチルの細胞透過性と安定性を報告します。結果は、アセトキシメトキシカルボニル含有トリチルAMT-02が細胞の存在下で高い安定性を示し、効果的に内在化できることを示しています。トリチル（CT-03）のカルボン酸型に対するAMT-02の細胞内加水分解も観察されました。さらに、この内在化されたトリチルプローブを適用して、細胞内O2濃度と、内皮細胞のO2消費速度に対するメナディオンとKCNの効果を測定しました。この研究は、これらのエステル化されたトリチルラジカルが、細胞内O2濃度と消費を測定する効果的なEPRオキシメトリープローブとして機能できることを示しています。

Triarylmethyl (trityl) radicals exhibit high stability and narrow linewidth under physiological conditions which provide high sensitivity and resolution for the measurement of O2 concentrations, making them attractive as EPR oximetry probes. However, the application of previously available compounds has been limited by their poor intracellular permeability. We recently reported the synthesis and characterization of esterified trityl radicals as potential intracellular EPR probes and their oxygen sensitivity, redox properties, and enzyme-mediated hydrolysis were investigated. In this paper, we report the cellular permeability and stability of these trityls in the presence of bovine aortic endothelial cells. Results show that the acetoxymethoxycarbonyl-containing trityl AMT-02 exhibits high stability in the presence of cells and can be effectively internalized. The intracellular hydrolysis of AMT-02 to the carboxylate form of the trityl (CT-03) was also observed. In addition, this internalized trityl probe was applied to measure intracellular O2 concentrations and the effects of menadione and KCN on the rates of O2 consumption in endothelial cells. This study demonstrates that these esterified trityl radicals can function as effective EPR oximetry probes measuring intracellular O2 concentration and consumption.