熒光技術(shù)已成為一種檢測(cè)分析物,觀測(cè)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和了解生理過(guò)程的非侵入性方法。有機(jī)小分子熒光探針由于其合成可控性、設(shè)計(jì)方案靈活性和使用簡(jiǎn)便性等優(yōu)點(diǎn)成為熒光技術(shù)在生物傳感領(lǐng)域的重要組成部分。同時(shí)有機(jī)小分子的成像能力已成為現(xiàn)階段臨床診療過(guò)程中的重要輔助手段,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文提出了一種針對(duì)4-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺熒光團(tuán)的簡(jiǎn)單高效的合成方法,并制備了一系列熒光探針對(duì)單胺氧化酶A進(jìn)行檢測(cè)。除此之外,我們還設(shè)計(jì)合成了一種氟化的有機(jī)小分子探針I(yè)R-780-F,具有靶向腫瘤組織、增強(qiáng)藥效性、體內(nèi)近紅外熒光成像以及¹⁹F核磁成像等特點(diǎn),進(jìn)一步提高了診療腫瘤過(guò)程的精準(zhǔn)性。具體工作如下:（1）4-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺熒光團(tuán)的合成及探針對(duì)單胺氧化酶A的檢測(cè)和成像1,8-萘二甲酰亞胺類(lèi)染料被廣泛應(yīng)用于熒光探針的制備,但目前制備方法繁多且制備過(guò)程繁瑣、耗時(shí),需要較高的反應(yīng)溫度,借助大量的危險(xiǎn)化學(xué)品濃氫碘酸或濃氫溴酸,碘甲烷或溴甲烷作為過(guò)程中的產(chǎn)物對(duì)人體具有較高毒性,因此開(kāi)發(fā)快速、經(jīng)濟(jì)、安全的制備方法具有重要意義。本文以4-溴-1,8-萘二甲酰亞胺衍生物為反應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光吸收和發(fā)射的光能耗散圖[32]

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.1光吸收和發(fā)射的光能耗散圖[32]1.3熒光探針的識(shí)別機(jī)理如圖1.2所示，熒光探針基本由三部分構(gòu)成[38]：（1）熒光團(tuán)（fluorophore），（2）連接臂（spacer），（3）識(shí)別基團(tuán)（receptor）。其中發(fā)揮主要作用部分的是熒光團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)，其中連接的識(shí)別基團(tuán)不同可直接導(dǎo)致目標(biāo)待測(cè)物的種類(lèi)不同。圖1.2熒光探針的基本構(gòu)成部分及識(shí)別特征常見(jiàn)的熒光團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)之間的響應(yīng)機(jī)理主要分為以下幾類(lèi)：光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機(jī)理（PET）[39]、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理（ICT）[40]、熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）[41]、激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）[42]、聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）[43]等。1.3.1光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機(jī)理光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（PET）指分子在受到光激發(fā)時(shí)，電子給體或電子受體被激發(fā)，在兩者之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移導(dǎo)致熒光猝滅的過(guò)程[39]。此機(jī)理可分為兩種，包括識(shí)別基

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4團(tuán)對(duì)熒光基團(tuán)的電子轉(zhuǎn)移（a-PET）和熒光基團(tuán)對(duì)檢測(cè)基團(tuán)的電子轉(zhuǎn)移（d-PET）。通常情況下，兩者皆可以用軌道前沿理論解釋。如圖1.3所示，當(dāng)分子受到光激發(fā)時(shí)，熒光分子吸收光子后，能量較高的HOMO軌道上的電子可以躍遷至能量較低的LUMO軌道上，此時(shí)若猝滅基團(tuán)的HOMO軌道位于熒光團(tuán)HOMO和LUMO軌道之間，則具有給電子能力猝滅基團(tuán)HOMO軌道上的電子會(huì)轉(zhuǎn)移到熒光團(tuán)HOMO軌道上，導(dǎo)致激發(fā)到LUMO軌道上的電子不能順利返回到原來(lái)的HOMO軌道而導(dǎo)致熒光猝滅，即a-PET過(guò)程發(fā)生。但當(dāng)識(shí)別基團(tuán)與被檢測(cè)物結(jié)合后，識(shí)別基團(tuán)軌道的能量降低，該HOMO軌道上電子不能夠轉(zhuǎn)移到熒光團(tuán)的HOMO軌道上，從而抑制了光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的發(fā)生，探針熒光恢復(fù)。然而若猝滅基團(tuán)的LUMO軌道位于熒光團(tuán)HOMO和LUMO軌道之間，即d-PET過(guò)程發(fā)生。此時(shí)熒光團(tuán)LUMO軌道上的電子轉(zhuǎn)移到能量更低的識(shí)別基團(tuán)的LUMO軌道上，導(dǎo)致熒光猝滅。當(dāng)識(shí)別基團(tuán)結(jié)合被檢測(cè)物后，識(shí)別基團(tuán)的LUMO軌道能量升高，此時(shí)d-PET過(guò)程受阻，熒光分子恢復(fù)熒光。圖1.3光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)（PET）的機(jī)理PengManshu等[44]報(bào)道了一種基于PET效應(yīng)可原位定量酪氨酸酶活性的近紅外熒光探針（HB-NP），能夠?qū)崿F(xiàn)高敏感和選擇性原位檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)酪氨酸。通過(guò)將特異性識(shí)別酪氨酸酶的間羥基芐基和促進(jìn)探針在黑色素體中積累的嗎啉單元連接到熒光骨架。探針本身的羥基苯基團(tuán)對(duì)母體有PET效應(yīng)，當(dāng)使用酪氨酸酶處理時(shí)，這種效應(yīng)會(huì)被羥基苯基團(tuán)轉(zhuǎn)化為鄰醌基團(tuán)而打斷，熒光信號(hào)增強(qiáng)近48倍。圖1.4基于PET機(jī)制的酪氨酸酶熒光探針[44]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3394381