含硫生物小分子類熒光探針的設(shè)計、合成及性能研究
發(fā)布時間：2020-10-13 13:40
含硫生物小分子如半光氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽、硫脲等在生物體的生理和病理過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用,對這些生物小分子進行定性和定量的分析檢測對有機體的健康至關(guān)重要。當今科技飛速發(fā)展,各種檢測手段層出不窮,其中熒光探針法以其選擇性好、靈敏度高、成本低、可用于細胞內(nèi)成像等優(yōu)點被廣泛的關(guān)注,成為了近幾年的研究熱點,并被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)藥學等領(lǐng)域。本文設(shè)計合成了三個熒光探針,并將其應用于半胱氨酸、谷胱甘肽、硫脲的分析檢測,主要工作如下:(一)設(shè)計并合成熒光探針TY-1、TY-2和TY-3三個檢測效果較好的熒光探針。其中TY-1是基于與巰基的邁克爾加成反應的機理設(shè)計合成;TY-2是基于醛基與巰基的環(huán)化反應機理設(shè)計合成;TY-3是基于乙�；c硫脲的環(huán)化機理設(shè)計合成。(二)三個探針分子的化學結(jié)構(gòu)均經(jīng)~1H NMR、MS、IR進行確證。(三)從pH值、溶劑極性、探針的濃度等方面對探針的最優(yōu)檢測條件進行篩選。對三個熒光探針的選擇性、靈敏度和穩(wěn)定性進行了測試。實驗結(jié)果表明,所設(shè)計合成的三個熒光探針都能較好的檢測含硫生物小分子,且選擇性和穩(wěn)定性均較好。其中TY-1和TY-3能夠定量的檢測待測物,檢測限分別為5.31μМ和0.11μМ。探針TY-1、TY-2和TY-3具有運用進行細胞內(nèi)成像的潛力。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O657.3
【部分圖文】：
然后立即激發(fā)并發(fā)射出比入射波長長的出射光，其波長的波長范圍內(nèi)，而當停止光照射后，發(fā)光現(xiàn)象也會隨之消失，具有射光就被稱為熒光[1,2]。產(chǎn)生的過程如圖 1.1 所示，圖中 S0、S1、S2分別表示分子中的電子基激發(fā)態(tài)和第二電子激發(fā)態(tài)。當分子吸收光子，電子則可能從基態(tài)發(fā)態(tài)（S1,S2），而激發(fā)態(tài)的電子很不穩(wěn)定，所以會從激發(fā)態(tài)（S1,SS0)，當電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時可能會產(chǎn)生熒光也可能會產(chǎn)生熱或能量。如果電子從激發(fā)態(tài)（S1）通過系間竄越至激發(fā)態(tài)（T），然（T）回到基態(tài)（S0）則發(fā)出磷光。激發(fā)態(tài)（S1）的電子并不是直接躍遷到基態(tài)（S0）的，而是先要經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)化等過程，而這些過程都需要消耗一部分能量，并且躍遷到基進行一系列的振動弛豫，又會消耗掉一部分能量。這些原因所導致反映在光譜圖中就是光譜的紅移即斯托克斯位移（Stokes 位移）。
圖 1-2 熒光探針分子的結(jié)構(gòu)Fig1-2 The structure of the fluorescent molecular probeA 為熒光基團，是探針分子中能發(fā)出熒光信號的部分[8]，其的結(jié)構(gòu)特點。目前較常見的熒光基團包括：羅丹明、香豆叉、吖啶等。不同的熒光基團具有不同的光物理性質(zhì)，因時可以根據(jù)自身的需要選擇合適的熒光基團。圖中 B 為橋團和識別基團的部分，負責信號的傳遞[9],然而并不是所有團，像一些反應型的熒光探針。圖中 C 為識別基團，是根學性質(zhì)設(shè)計出的能與待測物分子相互作用而使熒光探針識別基團的設(shè)計是整個熒光探針分子設(shè)計的關(guān)鍵，需要根電子云排布等信息來引入合適的識別基團。光探針的識別機制
貴州大學碩士研究生畢業(yè)論文 含硫生物小分子類熒光探針的設(shè)計、合成及性能研究光誘導電子轉(zhuǎn)移（Photo induced Electron Transfer, PET）體系的熒光探針一般是由熒光基團、橋接基團和識別基團三部分構(gòu)成。其中識別基團為給電子基團。當受到光照射時，熒光基團的電子被激發(fā)，識別基團的電子會趁機占據(jù)熒光集團因被激發(fā)而空出的軌道，致使處于激發(fā)態(tài)的電子無法回到基態(tài)，導致熒光基團熒光減弱甚至消失[10]，如圖 1-3。當熒光探針與待測物分子結(jié)合后，會使 PET 過程減弱或被阻斷，熒光基團的熒光恢復。此類 PET 分子探針設(shè)計原理明確，通常都可獲得熒光增強效果，是一種典型的“子探針設(shè)計原理型熒光探針。
【參考文獻】
本文編號：2839244
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O657.3
【部分圖文】：
然后立即激發(fā)并發(fā)射出比入射波長長的出射光，其波長的波長范圍內(nèi)，而當停止光照射后，發(fā)光現(xiàn)象也會隨之消失，具有射光就被稱為熒光[1,2]。產(chǎn)生的過程如圖 1.1 所示，圖中 S0、S1、S2分別表示分子中的電子基激發(fā)態(tài)和第二電子激發(fā)態(tài)。當分子吸收光子，電子則可能從基態(tài)發(fā)態(tài)（S1,S2），而激發(fā)態(tài)的電子很不穩(wěn)定，所以會從激發(fā)態(tài)（S1,SS0)，當電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時可能會產(chǎn)生熒光也可能會產(chǎn)生熱或能量。如果電子從激發(fā)態(tài)（S1）通過系間竄越至激發(fā)態(tài)（T），然（T）回到基態(tài)（S0）則發(fā)出磷光。激發(fā)態(tài)（S1）的電子并不是直接躍遷到基態(tài)（S0）的，而是先要經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)化等過程，而這些過程都需要消耗一部分能量，并且躍遷到基進行一系列的振動弛豫，又會消耗掉一部分能量。這些原因所導致反映在光譜圖中就是光譜的紅移即斯托克斯位移（Stokes 位移）。
圖 1-2 熒光探針分子的結(jié)構(gòu)Fig1-2 The structure of the fluorescent molecular probeA 為熒光基團，是探針分子中能發(fā)出熒光信號的部分[8]，其的結(jié)構(gòu)特點。目前較常見的熒光基團包括：羅丹明、香豆叉、吖啶等。不同的熒光基團具有不同的光物理性質(zhì)，因時可以根據(jù)自身的需要選擇合適的熒光基團。圖中 B 為橋團和識別基團的部分，負責信號的傳遞[9],然而并不是所有團，像一些反應型的熒光探針。圖中 C 為識別基團，是根學性質(zhì)設(shè)計出的能與待測物分子相互作用而使熒光探針識別基團的設(shè)計是整個熒光探針分子設(shè)計的關(guān)鍵，需要根電子云排布等信息來引入合適的識別基團。光探針的識別機制
貴州大學碩士研究生畢業(yè)論文 含硫生物小分子類熒光探針的設(shè)計、合成及性能研究光誘導電子轉(zhuǎn)移（Photo induced Electron Transfer, PET）體系的熒光探針一般是由熒光基團、橋接基團和識別基團三部分構(gòu)成。其中識別基團為給電子基團。當受到光照射時，熒光基團的電子被激發(fā)，識別基團的電子會趁機占據(jù)熒光集團因被激發(fā)而空出的軌道，致使處于激發(fā)態(tài)的電子無法回到基態(tài)，導致熒光基團熒光減弱甚至消失[10]，如圖 1-3。當熒光探針與待測物分子結(jié)合后，會使 PET 過程減弱或被阻斷，熒光基團的熒光恢復。此類 PET 分子探針設(shè)計原理明確，通常都可獲得熒光增強效果，是一種典型的“子探針設(shè)計原理型熒光探針。
【參考文獻】
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1 程歡歡;劉曉平;陳紅;姜文清;黃俊華;;生物類黃酮抗癌作用研究綜述[J];醫(yī)學理論與實踐;2015年15期
2 楊明;隋殿軍;孫紅;于德偉;崔志勇;;蜂膠總黃酮抗心肌缺血作用[J];中草藥;2006年02期
本文編號：2839244
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