【摘要】：在眾多熒光團(tuán)中,香豆素具有很多作為熒光探針的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)生物硫醇已被證明與許多疾病相關(guān)。因此本論文設(shè)計(jì)了10個(gè)基于香豆素結(jié)構(gòu)的小分子熒光探針,檢測(cè)了生物體內(nèi)的硫醇分子,并對(duì)具有優(yōu)異性質(zhì)的傳感器進(jìn)行了相應(yīng)的表征與生物成像實(shí)驗(yàn)。全文工作共分為四個(gè)部分:1.簡(jiǎn)要介紹了基于香豆素的小分子熒光探針用于特異性檢測(cè)硫醇的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。2.利用簡(jiǎn)單的單香豆素結(jié)構(gòu)制備了一系列熒光傳感器。由于香豆素分子較小,所以這些熒光探針具有很好的水溶性和細(xì)胞膜透過(guò)性。比如其中探針C1可以在一分鐘內(nèi)進(jìn)入到Hek-293a細(xì)胞內(nèi)并成像,并且還能夠?qū)χ参锛?xì)胞實(shí)現(xiàn)熒光成像。鑒于該系列探針良好的生物應(yīng)用前景,我們用探針C2對(duì)小鼠實(shí)現(xiàn)了全身染色,并取主要臟器觀察,也獲得了很好的效果。由于易合成且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,這類(lèi)小分子熒光探針極具潛在的商業(yè)價(jià)值。3.為了克服單香豆素激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)過(guò)短的缺陷,制備了具有更長(zhǎng)激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)的熒光團(tuán)V型雙香豆素。該熒光團(tuán)具有500nm以上的熒光發(fā)射,并且有雙光子激發(fā)性質(zhì),這對(duì)于生物應(yīng)用來(lái)說(shuō)是非常有利的性質(zhì)�；谛麻_(kāi)發(fā)的V型雙香豆素設(shè)計(jì)了5個(gè)檢測(cè)硫醇的生物熒光傳感器,這也是雙香豆素結(jié)構(gòu)首次被應(yīng)用于熒光探針,且首次被證明具有雙光子性質(zhì)。與不具有雙光子性質(zhì)的單香豆素相比,雙香豆素可以實(shí)現(xiàn)具有一定厚度的生物樣本的熒光成像。研究發(fā)現(xiàn)芳香二乙氨基具有溶酶體靶向功能,這為靶向熒光探針的設(shè)計(jì)提供了很大便利。4.通過(guò)簡(jiǎn)單的合成方法制備了一種與香豆素結(jié)構(gòu)類(lèi)似的連花青素結(jié)構(gòu),其具有620nm的熒光發(fā)射。該結(jié)構(gòu)具有明顯的雙光子性質(zhì),而且由于是以鹽的形式存在,所以水溶性極好。由于時(shí)間有限,只制備了一種基于連花青素的熒光傳感器C10。經(jīng)過(guò)初步研究發(fā)現(xiàn),具有丙烯酸酯檢測(cè)基團(tuán)的C10可以特異性檢測(cè)半胱氨酸。而且由于具有吡喃摀結(jié)構(gòu),C10可以聚集在細(xì)胞核內(nèi)RNA富集的核仁區(qū)域和細(xì)胞質(zhì)的溶酶體中。
【圖文】：

機(jī)理然界中普遍存在的一種發(fā)光現(xiàn)象，熒光的顏色多為熒光是冷光。最早發(fā)現(xiàn)熒光現(xiàn)象并記錄下來(lái)的是75）。而直到 1852 年，Stokes 才首次引入了“熒光是發(fā)射光。最早的熒光傳感器出現(xiàn)在 1876 年，G物的熒光測(cè)定了鋁的濃度。之后熒光現(xiàn)象以及熒是它的發(fā)展受到儀器的限制。直到 1952 年才出現(xiàn)自此之后，熒光分析才開(kāi)始被廣泛的應(yīng)用。生機(jī)理下，物質(zhì)的電子吸收能量后，可由低能級(jí)的電子子由低能態(tài)進(jìn)入高能態(tài)，而高能態(tài)的電子是不穩(wěn)射光量子的形式釋放能量，再回到原來(lái)的能態(tài)。的波長(zhǎng)要長(zhǎng)，這種光稱(chēng)為熒光[1-2]。

學(xué)博士研究生學(xué)位論文 以香豆素為基礎(chǔ)專(zhuān)一檢測(cè)硫醇的熒光生物傳感器的構(gòu)建0 nm的激光器。這個(gè)過(guò)程與單分子激發(fā)非常相似，只不過(guò)要經(jīng)過(guò)一，同時(shí)伴隨著各種非輻射躍遷。對(duì)于雙光子吸收，要求熒光分子具子吸收截面，即需要的光密度較大，所以能產(chǎn)生雙光子吸收的熒光且需要光密度很大的激光作為激發(fā)光源。雙光子熒光具有許多單光的優(yōu)點(diǎn)，，例如雙光子熒光的激發(fā)波長(zhǎng)處于紅外或近紅外區(qū)，這個(gè)區(qū)，對(duì)生物樣品的損傷也就相對(duì)較小。而且長(zhǎng)波長(zhǎng)的激發(fā)光可以避免細(xì)胞自發(fā)熒光等干擾。由于采用長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā)光，提高了激發(fā)光的穿透雙光子熒光可以檢測(cè)到生物樣品更深層的信號(hào)[4]。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3

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本文編號(hào)：2622119