近年來,熒光探針由于其選擇性高、靈敏度高、分析速度快、能實時監(jiān)測、操作簡單等優(yōu)點,逐漸成為了科研工作者的研究熱點,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)化工、環(huán)境科學(xué)、生物成像以及醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域。苯并噻唑類化合物是一種重要的雜環(huán)化合物,在生物、化學(xué)、醫(yī)藥等方面有著廣泛應(yīng)用。苯并噻唑因為其具有離域的大π鍵和剛性平面結(jié)構(gòu),常作為熒光基團被廣泛應(yīng)用到熒光探針中。本論文以苯并噻唑衍生物為熒光基團,開展了以下兩部分研究工作:1.設(shè)計合成了 一個新的基于2-(2,-羥基苯基)苯并噻唑的探針化合物HB-1。經(jīng)實驗研究發(fā)現(xiàn)化合物HB-1能高效專一的識別磷酸根離子(Pi)。在探針化合物的DMSO-HEPES溶液中加入Pi后,誘導(dǎo)酯鍵斷裂,釋放出熒光團,溶液顏色由無色變?yōu)樗{色,紫外吸收光峰紅移了 79 nm,同時在465 nm處的熒光強度也增強了 210倍,肉眼可以很明顯的看到淡藍色熒光。而且,探針HB-1被成功應(yīng)用于HeLa細胞的熒光成像,通過熒光強度的變化可以判斷細胞中是否含有外源性Pi的存在。2.設(shè)計合成了一個基于苯并噻唑熒光基團的探針化合物HB-2,這是一個用于專一識別次溴酸(HBrO)的比率型探針。在HB-2的CH3CN-HEPES溶液中加入HBrO反應(yīng)后,探針環(huán)化形成硫亞胺鍵,使體系共軛程度增大,反應(yīng)體系在447 nm處的熒光發(fā)射峰逐漸降低,在580 nm處新產(chǎn)生的發(fā)射峰逐漸增強。溶液顏色由無色變?yōu)槌壬?在447 nm和580 nm兩處波長所對應(yīng)的熒光強度比值從0.02增加到4.68,增強了約234倍,肉眼可見橙色熒光。而且,探針HB-2被成功應(yīng)用于4T1細胞的熒光成像,通過熒光強度的變化可以判斷細胞中是否含有外源性HBrO的存在。
【學(xué)位單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O657.3
【部分圖文】：

若返回到激發(fā)態(tài)時伴隨著光子的輻射，這種現(xiàn)象被稱為“發(fā)光”。每一個分逡逑子具有一系列嚴格分離的能級，而每個電子能級中又包含一系列的振動能層和轉(zhuǎn)逡逑動能層，如圖１．１所示：圖中基態(tài)用Ｓ0表示，第一電子激發(fā)單重態(tài)和第二電子激逡逑發(fā)單重態(tài)分別用３１和８２表示，第一電子激發(fā)三重態(tài)用Ｔ！表示，第二激發(fā)三重態(tài)逡逑用Ｔ２表示。根據(jù)Ｋａｓｈａ規(guī)則，熒光多為Ｓｉ—Ｓｏ躍遷。通常情況下，熒光分子都逡逑處于基態(tài)Ｓ0，吸收光能后，熒光分子的電子因被激發(fā)而處于第一激發(fā)態(tài)Ｓｉ或第逡逑二激發(fā)態(tài)Ｓ２中各個不同的振動能級。而當分子受到激發(fā)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后逡逑狀態(tài)極不穩(wěn)定，會以振動弛豫（ｗ）和內(nèi)轉(zhuǎn)化（ｉｃ）的方式釋放部分能量下降到逡逑第一激發(fā)態(tài)的最低能級Ｓ，。然后，處于第一激發(fā)單線態(tài)的電子以輻射躍遷的方逡逑式回到基態(tài)單線態(tài)ＳＱ所發(fā)出的光就是熒光。此外，處于第一激發(fā)單線態(tài)的電子逡逑先通過系間竄越（ｉｓｃ）的方式移至乃或Ｔ２，處于Ｔ２的電子會經(jīng)過振動弛豫（ｖｒ）逡逑和內(nèi)轉(zhuǎn)化（ｉｃ）的方式下降到Ｌ

若返回到激發(fā)態(tài)時伴隨著光子的輻射，這種現(xiàn)象被稱為“發(fā)光”。每一個分逡逑子具有一系列嚴格分離的能級，而每個電子能級中又包含一系列的振動能層和轉(zhuǎn)逡逑動能層，如圖１．１所示：圖中基態(tài)用Ｓ0表示，第一電子激發(fā)單重態(tài)和第二電子激逡逑發(fā)單重態(tài)分別用３１和８２表示，第一電子激發(fā)三重態(tài)用Ｔ！表示，第二激發(fā)三重態(tài)逡逑用Ｔ２表示。根據(jù)Ｋａｓｈａ規(guī)則，熒光多為Ｓｉ—Ｓｏ躍遷。通常情況下，熒光分子都逡逑處于基態(tài)Ｓ0，吸收光能后，熒光分子的電子因被激發(fā)而處于第一激發(fā)態(tài)Ｓｉ或第逡逑二激發(fā)態(tài)Ｓ２中各個不同的振動能級。而當分子受到激發(fā)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后逡逑狀態(tài)極不穩(wěn)定，會以振動弛豫（ｗ）和內(nèi)轉(zhuǎn)化（ｉｃ）的方式釋放部分能量下降到逡逑第一激發(fā)態(tài)的最低能級Ｓ，。然后，處于第一激發(fā)單線態(tài)的電子以輻射躍遷的方逡逑式回到基態(tài)單線態(tài)ＳＱ所發(fā)出的光就是熒光。此外，處于第一激發(fā)單線態(tài)的電子逡逑先通過系間竄越（ｉｓｃ）的方式移至乃或Ｔ２，處于Ｔ２的電子會經(jīng)過振動弛豫（ｖｒ）逡逑和內(nèi)轉(zhuǎn)化（ｉｃ）的方式下降到Ｌ

識別信息轉(zhuǎn)換為熒光信號的轉(zhuǎn)換器，決定了探針的選擇性和特異性，報告基團則逡逑決定了識別的靈敏度，而連接體部分則可起到分子識別樞紐的作用。其基本結(jié)構(gòu)逡逑單元如圖１．３所示。逡逑用作熒光探針的有機熒光探針主要有以下幾種：氟硼二吡略（ＢＯＤＩＰＹ）逡逑［１４－１５］、香豆素（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）［１６－１８】、羅丹明（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）１１９—２０１、熒光素（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ）逡逑［２１－２２］、惠（Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）邋［２３－２４】、苯并噪二哩（ＮＢＤ）邋［２５—２６］、萘酰亞胺（Ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ）逡逑［２７］、菁類染料（Ｃｙａｎｉｎｅ）邋ｌ２８１、ＥＳＩＰＴ類染料１２９１等，如圖１．４。這些熒光團大多都逡逑具有較大的共軛體系，較高的穩(wěn)定忡和較長的發(fā)射波長｜３（＞１。逡逑５逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 趙云罡,徐建興;線粒體,活性氧和細胞凋亡[J];生物化學(xué)與生物物理進展;2001年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳永祥;用于細胞分析的新型熒光探針的設(shè)計、合成及傳感性能研究[D];湖南大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 范善偉;反應(yīng)型陰離子熒光探針的設(shè)計、合成及光譜研究[D];太原理工大學(xué);2014年

2 趙超;同步熒光法快速檢測苯并[a]芘的研究[D];大連海事大學(xué);2009年

本文編號：2820965