本文關(guān)鍵詞：活性硫類(lèi)物質(zhì)熒光探針的構(gòu)建及應(yīng)用研究

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【摘要】：活性硫(Reactive sulfur species, RSS)是指含有硫原子的生物有機(jī)小分子,如硫醇、硫化物、過(guò)硫化物、多硫化物、二氧化硫、次磺酸類(lèi)衍生物以及S-亞硝基硫醇等。這類(lèi)分子具有一定的生物活性,普遍存在于生命體中,與人體內(nèi)的神經(jīng)調(diào)節(jié)、炎癥調(diào)節(jié)、血管張力調(diào)節(jié)等功能密切相關(guān),因此設(shè)計(jì)專(zhuān)一檢測(cè)上述活性硫類(lèi)物質(zhì)的熒光探針?lè)肿?發(fā)展原位表征上述活性物質(zhì)的方法,對(duì)研究其在生物體系中的功能具有重要的意義。硫化氫(hydrogen sulfide, H_2S)作為一種重要的氣體信號(hào)小分子存在于生物體中,在生命活動(dòng)中扮演著重要的角色,因此得到了人們的廣泛關(guān)注,但作為內(nèi)源性H_2S氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的多硫化物(polysulfides, H_2S_n, n1)卻鮮少有人關(guān)注。然而近幾年的研究表明,以前討論的很多有關(guān)H_2S的生物學(xué)過(guò)程是在H_2S_n的參與作用下完成的,因此設(shè)計(jì)合成新型的熒光探針對(duì)其進(jìn)行分辨檢測(cè)具有重要的意義。H_2S_n(n1)具有兩個(gè)游離的-SH,可以與相應(yīng)的反應(yīng)物發(fā)生兩次親核反應(yīng),基于這一特征,本論文利用不同的反應(yīng)機(jī)理設(shè)計(jì)了三種可選擇性檢測(cè)H_2S_n的熒光探針。本文共包括四章,主要內(nèi)容如下：第一章緒論。主要介紹各種活性硫類(lèi)物質(zhì)的生物功能、化學(xué)性質(zhì)及其在熒光檢測(cè)方法的研究進(jìn)展,在此基礎(chǔ)上提出本論文的主要研究思路。第二章以肉桂酸酯為識(shí)別基團(tuán)的H_2S_n熒光探針的構(gòu)建及應(yīng)用研究。本章中我們合成了一系列以肉桂酸酯為識(shí)別基團(tuán)的熒光探針A1-A6,這些探針中肉桂�；糠值谋江h(huán)上連有不同的吸電基團(tuán),因此與H_2S_n反應(yīng)具有不同的響應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性及靈敏度,其中3-(三氟甲基)肉桂�；�(探針A3)對(duì)H_2S_n具有最佳的檢測(cè)性能。在上述工作基礎(chǔ)上,我們以3-(三氟甲基)肉桂酸酯為識(shí)別基團(tuán),以化合物6-(二乙胺基)-9-[2-(羧基)苯基]-3H-氧雜葸-3-酮(N,N-diethylrhodol, DER)為熒光母體,合成了長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光探針A。探針A具有兩個(gè)親電位點(diǎn)(羰基碳和不飽和雙鍵上的β-碳),本身無(wú)色無(wú)熒光。當(dāng)向體系中加入H_2S_n后,H_2S_n可以與探針A發(fā)生兩次親核反應(yīng),釋放出DER熒光分子,從而導(dǎo)致反應(yīng)體系在548 nm處的熒光信號(hào)顯著升高。體系的熒光信號(hào)與Na_2S_2濃度在0-40μM的范圍內(nèi)成線性關(guān)系,檢出限為0.40μM。該探針可用于胎牛血清中H_2S_n的檢測(cè),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)SMMC-7721人肝癌細(xì)胞中H_2S_n的熒光成像分析。第三章以氮丙啶為識(shí)別基團(tuán)的H_2S_n熒光探針的合成及性質(zhì)研究。本章以羅丹明B為熒光母體,氮丙啶環(huán)為識(shí)別基團(tuán)合成了長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光探針B。該探針本身存在大的π鍵共軛體系,在590nm處具有一個(gè)強(qiáng)的熒光發(fā)射峰,當(dāng)向體系中加入H_2S_n后,探針上的氮丙啶環(huán)受到親核進(jìn)攻發(fā)生不對(duì)稱(chēng)開(kāi)環(huán)反應(yīng),生成含有酰胺基團(tuán)的中間體,該酰胺中的氮原子具有親核性,會(huì)進(jìn)攻羅丹明氧雜蒽環(huán)上9-位的碳原子,形成相應(yīng)的螺酰胺化合物。上述反應(yīng)過(guò)程打破了羅丹明探針本身的共軛體系,從而導(dǎo)致體系的吸收及熒光信號(hào)顯著降低,據(jù)此實(shí)現(xiàn)了對(duì)Na_2S_2的選擇性檢測(cè)。探針B檢測(cè)Na_2S_2濃度的線性范圍為0-50μM,檢出限為0.54μM。第四章基于光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移原理測(cè)定H_2S_n的芘丁酸類(lèi)熒光探針的合成及性質(zhì)研究。本章中我們選擇了熒光量子產(chǎn)率高、熒光壽命長(zhǎng)的1-芘丁酸為母體合成了探針C。該探針本身在378 nm處存在一個(gè)強(qiáng)的熒光峰,與H_2S_n反應(yīng)后,氮丙啶環(huán)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)開(kāi)環(huán)反應(yīng),形成含有-S-S-的化合物,-S-S-與芘熒光團(tuán)發(fā)生光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)過(guò)程,導(dǎo)致體系熒光信號(hào)降低。該探針能快速、靈敏、準(zhǔn)確的測(cè)定H_2S_n。該方法測(cè)定Na_2S_2濃度的線性范圍為0-50μM,檢出限為0.48μM。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3

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1 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測(cè)中的最新研究進(jìn)展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號(hào)：1227574