【摘要】：相對(duì)于電化學(xué)分析、比色及色譜分析等傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)而言,熒光成像檢測(cè)技術(shù)(例如,熒光蛋白標(biāo)記法、熒光探針檢測(cè)法、量子點(diǎn)分析法)因其無(wú)需樣品預(yù)處理、研究可視化、非侵入式檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)而得到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。在熒光成像檢測(cè)技術(shù)中,熒光分子探針的應(yīng)用非常普遍。熒光探針具有結(jié)構(gòu)可改造性好、靈敏度高、選擇性好,檢測(cè)速度快、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程便捷等優(yōu)點(diǎn),因而成為眾多檢測(cè)方法中應(yīng)用最為普遍的方法之一。熒光探針?lè)治龇椒ㄖ饕峭ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)一種具備熒光發(fā)光基團(tuán)和目標(biāo)物識(shí)別基團(tuán)的分子探針來(lái)實(shí)現(xiàn)。在生命體系中存在著許多重要的信號(hào)分子,其中硫化氫作為內(nèi)源性氣體信號(hào)分子在生命活動(dòng)中扮演著極其重要的角色。在正常生理濃度下,硫化氫可參與到諸多生命活動(dòng)的調(diào)控過(guò)程中,包括神經(jīng)調(diào)節(jié)、血管生成、細(xì)胞代謝以及胰島素分泌等。除硫化氫外,細(xì)胞內(nèi)的小分子巰基化合物(生物硫醇)也在生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的生理作用。生物硫醇在人體內(nèi)的含量及所參與的平衡直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)體是否健康。此外,在生命體中還存在若干多硫化物。據(jù)報(bào)道,微量氰化物不會(huì)引起人體中毒,其原因在于成年人在30-40s內(nèi)可以將1毫克HCN進(jìn)行解毒,而在此過(guò)程中發(fā)揮重要作用的就是多硫化物。多硫化物是在轉(zhuǎn)硫酶作用下催化生成的,經(jīng)過(guò)一系列的相互轉(zhuǎn)換,形成多硫化物—血清蛋白復(fù)合體。而此復(fù)合體在CN—解毒中有著不可替代的作用。由此可見(jiàn),多硫化物在生命體生理活動(dòng)中起重要作用。由于以上三種分子(硫化氫、硫醇、多硫化物)在生物體的生命活動(dòng)中起著重要作用,所以,設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)單、方便、迅速、選擇性地檢測(cè)生命體內(nèi)硫化氫、生物硫醇、多硫化物的靈敏型熒光探針具有重要意義。本文設(shè)計(jì)合成了三種分別檢測(cè)生命體細(xì)胞內(nèi)硫化氫、生物硫醇、多硫化物的熒光探針,并將其成功應(yīng)用于細(xì)胞成像分析。主要內(nèi)容如下:第一章闡述了有關(guān)熒光探針的起源與發(fā)展、熒光探針的發(fā)光原理與識(shí)別機(jī)制,并針對(duì)探針的研究現(xiàn)狀作了歸納,最后對(duì)熒光探針用于檢測(cè)生物體內(nèi)(如細(xì)胞內(nèi))巰基化合物的研究背景進(jìn)行綜述,梳理了當(dāng)前的研究缺限,并針對(duì)性地提出了本文的研究設(shè)想。第二章合成了熒光探針Ⅰ(DCYMB)(E)-2-(2-(4-(2,4-dinitrophenoxy)styryl)-4H-chromen-4-ylidene)malononitrile。熒光探針Ⅰ是由2-羥基苯乙酮和金屬鈉等原料逐步反應(yīng)合成的靈敏度高、選擇性好、反應(yīng)時(shí)間短、檢測(cè)限較低的探針。此探針是基于二腈亞甲基—苯并吡喃(DCMB)結(jié)構(gòu)(發(fā)光基團(tuán))、2,4-二硝基氟苯(反應(yīng)基團(tuán))的近紅外熒光探針。探針本身不具備熒光,在加入待測(cè)物硫化氫(H2S)后,探針在660 nm處熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),并伴隨明亮紅色顯現(xiàn)。由于探針Ⅰ的靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)限低(28 nM)、毒性特小(細(xì)胞存活率達(dá)85%以上),該探針被成功用于HeLa活細(xì)胞中熒光成像分析。第三章合成了熒光探針Ⅱ(SDID)3'-oxo-3'H-spiro[dibenzo[c,h]xanthene-7,1'-isobenzofuran]-3,11-diylbis(3,5-dinitrobenzenesulfonate)。熒光探針Ⅱ是由1,6-二羥基萘和鄰苯二甲酸酐等原料逐步反應(yīng)而成。探針I(yè)I是一種典型的“開(kāi)-關(guān)”型近紅外熒光探針,其發(fā)光基團(tuán)為萘酚熒光素,巰基識(shí)別基團(tuán)為2,4-二硝基苯磺酰基。探針本身不具備熒光,當(dāng)生物硫醇加入后,探針在640 nm處熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),并伴隨紅色顯現(xiàn)。探針Ⅱ的靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)限低(15 nM)、毒性小(細(xì)胞存活率達(dá)85%以上),該探針被成功用于HeLa活細(xì)胞中熒光成像分析。第四章合成了熒光探針Ⅲ(DCPMB)(E)-4-(2-(4-(dicyanomethylene)-4H-chromen-2 yl)vinyl)phenyl 2-hydroselenobenzoate。在熒光探針Ⅲ分子的設(shè)計(jì)中,我們選用二腈亞甲基—苯并吡喃(DCMB)作為發(fā)光基團(tuán),以2,2’-二硒二苯甲酸為多硫化物的反應(yīng)基團(tuán)。探針本身不具備熒光,加入待測(cè)物多硫化物后,會(huì)在663 nm處熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),并伴隨明亮紅色顯現(xiàn)。鑒于探針Ⅲ的靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)限低(63 nM)、毒性小(細(xì)胞存活率達(dá)90%以上),該探針被成功用于HeLa活細(xì)胞中熒光成像分析。第五章全文總結(jié)。
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【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 唐剛;余曉冬;徐靜娟;陳洪淵;;快速檢測(cè)巰基化合物的新方法[J];化學(xué)通報(bào);2016年06期

2 劉柳;馬景川;蓋冬瑋;張妍;馮昕;馬夢(mèng)瑤;張明;武祥龍;;用于檢測(cè)巰基化合物的熒光探針的研究進(jìn)展[J];化學(xué)與生物工程;2016年02期

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本文編號(hào)：2225348