幾種檢測(cè)氧化還原活性小分子熒光探針的設(shè)計(jì)合成與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 15:40
熒光檢測(cè)法具有分辨率高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)良特點(diǎn),是用于檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)生物活性分子的有效工具之一。小分子熒光探針的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是當(dāng)前熒光檢測(cè)的熱門領(lǐng)域。目前報(bào)道的部分探針在小分子檢測(cè)方面仍存在一些不足之處,比如:水溶性差、合成繁瑣、抗干擾能力差、發(fā)射波長(zhǎng)短等,因此還有待進(jìn)一步開發(fā)能克服上述問題的新型小分子熒光探針。針對(duì)目前探針的一些性能缺陷,本論文旨通過熒光團(tuán)分子的結(jié)構(gòu)調(diào)控與優(yōu)化以構(gòu)建出合成簡(jiǎn)單、水溶性好,比率式響應(yīng)、具有較大斯托克斯位移值及(或)具有近紅外熒光發(fā)射等優(yōu)點(diǎn)的熒光探針,并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)幾種重要氧化還原活性小分子的檢測(cè),進(jìn)行了生物成像應(yīng)用研究,具體內(nèi)容如下:(1)香豆素及其衍生物熒光分子具有合成便利、官能團(tuán)易調(diào)控、光譜性質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。本論文通過在香豆素骨架分子中引入羥基而改善探針分子的水溶性,此外,在合成過程中,用8-羥基久洛尼定來(lái)取代3-羥基-N,N-二乙基苯胺,得到了發(fā)射波長(zhǎng)更長(zhǎng)的水溶性香豆素?zé)晒鈭F(tuán)。并將改進(jìn)的熒光團(tuán)進(jìn)一步偶聯(lián)上2,4-二硝基苯磺;ィ―NBS)識(shí)別部分得到了一種增強(qiáng)型Cys(Cysteine,半胱氨酸)的熒光探針。該探針能夠在單一的水相緩沖溶液中實(shí)現(xiàn)對(duì)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
熒光探針分子的基本結(jié)構(gòu)
博士學(xué)位論文H2S 的還原性(將疊氮基或硝基還原成氨基);ii)利用 H2S 的親核反應(yīng)性質(zhì)(尤其是 H2S 的雙重親核加成特性);iii)利用 H2S 的與銅離子的強(qiáng)配位作用。i) 利用 H2S 的還原性(將疊氮基或硝基還原成氨基)疊氮基及硝基為典型的熒光猝滅取代基團(tuán),其取代的熒光團(tuán)一般不具有熒光發(fā)射性質(zhì),當(dāng) H2S 存在時(shí)可將其還原成氨基,從而使熒光團(tuán)的產(chǎn)生熒光發(fā)射;谠撛,2011 年,Chang[4]及 Wang 課題組首次分別報(bào)道了基于疊氮識(shí)別基團(tuán)的 H2S 熒光探針(如圖 2,探針 H2S-1,H2S-2)。探針 H2S-1 的熒光團(tuán)為經(jīng)典的羅丹明 110 骨架結(jié)構(gòu),探針能對(duì) H2S 產(chǎn)生較好選擇性的 trun-on 型熒光響應(yīng),并且成功應(yīng)用于了細(xì)胞中 H2S 的成像分析。探針 H2S-2 的熒光團(tuán)為丹磺酰熒光團(tuán),其也能對(duì) H2S 產(chǎn)生特異的增強(qiáng)型熒光響應(yīng),且響應(yīng)速度快,數(shù)秒內(nèi)既能達(dá)到響應(yīng)平衡。隨后不同課題組將疊氮基團(tuán)與其它熒光骨架偶聯(lián),得到了系列的該類 H2S 熒光探針,H2S-3[5],H2S-4[6-7],H2S-5[8],H2S-6[9],H2S-7[10],H2S-8[1(圖 1-2)[5-11]。
1 緒論發(fā)生親核取代與親核加成反應(yīng); H2S 親核反應(yīng)活性構(gòu)建的熒光探針的識(shí)別基團(tuán)及識(shí)別機(jī)理主要有如下幾種,2,4-二硝基苯基(2,4-dinitrophenyl,DNP),親核加成改變分子的共軛結(jié)構(gòu),利用 H2S 雙親核反應(yīng)活性。2,4-二硝基苯氧基常被用作多肽合成中酪氨酸的保護(hù)基團(tuán),與特定的巰基化合物作用后,該基團(tuán)可以被脫除。將 DNP 與諸多含有酚羥基的熒光團(tuán)偶聯(lián)后,可得到能對(duì) H2S 特異性響應(yīng)的增強(qiáng)型熒光探針,如圖 1-3 所示(H2S-9[12],H2S-10[13],H2S-11[14],H2S-12[15H2S-13[16],H2S-14[17],H2S-15[18],H2S-16[19],H2S-17[20],H2S-18[21]); H2與缺電子大 π 共軛體系親核加成從而打破其原有共軛結(jié)構(gòu)的原理,Guo 課題組開發(fā)了一個(gè)能對(duì) H2S 比率式響應(yīng)熒光探針 H2S-19[22](圖 1-4)。在 H2S 存在條件下尤其加成破壞了探針分子原有的大的共軛結(jié)構(gòu),探針體系在 588 nm 處吸收逐漸減弱,且熒光發(fā)發(fā)射從 652 nm 藍(lán)移至 510 nm;陬愃频脑 Lin 課題組報(bào)道了一個(gè)增強(qiáng)性的 H2S 熒光探針 H2S-20[23](圖 1-4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaphthalimide-based fluorescent probe for mercapto-containing compounds[J]. Lun Song,Xu-Dong Sun,Yu Ge,Yu-Hua Yao,Jie Shen,Wei-Bing Zhang,Jun-Hong Qian. Chinese Chemical Letters. 2016(12)
[2]小分子生物硫醇熒光探針研究進(jìn)展[J]. 王勝清,申世立,張延如,戴溪,趙寶祥. 有機(jī)化學(xué). 2014(09)
[3]EMD和SPA算法在光譜法檢測(cè)面粉過氧化苯甲酰添加量中的應(yīng)用[J]. 張志勇,李剛,林凌,崔新儀,張寶菊. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(10)
本文編號(hào):3424461
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
熒光探針分子的基本結(jié)構(gòu)
博士學(xué)位論文H2S 的還原性(將疊氮基或硝基還原成氨基);ii)利用 H2S 的親核反應(yīng)性質(zhì)(尤其是 H2S 的雙重親核加成特性);iii)利用 H2S 的與銅離子的強(qiáng)配位作用。i) 利用 H2S 的還原性(將疊氮基或硝基還原成氨基)疊氮基及硝基為典型的熒光猝滅取代基團(tuán),其取代的熒光團(tuán)一般不具有熒光發(fā)射性質(zhì),當(dāng) H2S 存在時(shí)可將其還原成氨基,從而使熒光團(tuán)的產(chǎn)生熒光發(fā)射;谠撛,2011 年,Chang[4]及 Wang 課題組首次分別報(bào)道了基于疊氮識(shí)別基團(tuán)的 H2S 熒光探針(如圖 2,探針 H2S-1,H2S-2)。探針 H2S-1 的熒光團(tuán)為經(jīng)典的羅丹明 110 骨架結(jié)構(gòu),探針能對(duì) H2S 產(chǎn)生較好選擇性的 trun-on 型熒光響應(yīng),并且成功應(yīng)用于了細(xì)胞中 H2S 的成像分析。探針 H2S-2 的熒光團(tuán)為丹磺酰熒光團(tuán),其也能對(duì) H2S 產(chǎn)生特異的增強(qiáng)型熒光響應(yīng),且響應(yīng)速度快,數(shù)秒內(nèi)既能達(dá)到響應(yīng)平衡。隨后不同課題組將疊氮基團(tuán)與其它熒光骨架偶聯(lián),得到了系列的該類 H2S 熒光探針,H2S-3[5],H2S-4[6-7],H2S-5[8],H2S-6[9],H2S-7[10],H2S-8[1(圖 1-2)[5-11]。
1 緒論發(fā)生親核取代與親核加成反應(yīng); H2S 親核反應(yīng)活性構(gòu)建的熒光探針的識(shí)別基團(tuán)及識(shí)別機(jī)理主要有如下幾種,2,4-二硝基苯基(2,4-dinitrophenyl,DNP),親核加成改變分子的共軛結(jié)構(gòu),利用 H2S 雙親核反應(yīng)活性。2,4-二硝基苯氧基常被用作多肽合成中酪氨酸的保護(hù)基團(tuán),與特定的巰基化合物作用后,該基團(tuán)可以被脫除。將 DNP 與諸多含有酚羥基的熒光團(tuán)偶聯(lián)后,可得到能對(duì) H2S 特異性響應(yīng)的增強(qiáng)型熒光探針,如圖 1-3 所示(H2S-9[12],H2S-10[13],H2S-11[14],H2S-12[15H2S-13[16],H2S-14[17],H2S-15[18],H2S-16[19],H2S-17[20],H2S-18[21]); H2與缺電子大 π 共軛體系親核加成從而打破其原有共軛結(jié)構(gòu)的原理,Guo 課題組開發(fā)了一個(gè)能對(duì) H2S 比率式響應(yīng)熒光探針 H2S-19[22](圖 1-4)。在 H2S 存在條件下尤其加成破壞了探針分子原有的大的共軛結(jié)構(gòu),探針體系在 588 nm 處吸收逐漸減弱,且熒光發(fā)發(fā)射從 652 nm 藍(lán)移至 510 nm;陬愃频脑 Lin 課題組報(bào)道了一個(gè)增強(qiáng)性的 H2S 熒光探針 H2S-20[23](圖 1-4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaphthalimide-based fluorescent probe for mercapto-containing compounds[J]. Lun Song,Xu-Dong Sun,Yu Ge,Yu-Hua Yao,Jie Shen,Wei-Bing Zhang,Jun-Hong Qian. Chinese Chemical Letters. 2016(12)
[2]小分子生物硫醇熒光探針研究進(jìn)展[J]. 王勝清,申世立,張延如,戴溪,趙寶祥. 有機(jī)化學(xué). 2014(09)
[3]EMD和SPA算法在光譜法檢測(cè)面粉過氧化苯甲酰添加量中的應(yīng)用[J]. 張志勇,李剛,林凌,崔新儀,張寶菊. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(10)
本文編號(hào):3424461
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