基于檢測偶氮還原酶和過氧化氫熒光探針的合成、性質(zhì)及生物成像研究
發(fā)布時間:2021-10-26 23:14
在細胞的生長增殖、代謝凋亡過程中,每一環(huán)節(jié)都需要生物活性酶的參與。細胞內(nèi)的小分子活性氧和金屬離子,對調(diào)節(jié)細胞內(nèi)多種生理活動有重要作用。細胞內(nèi)酶類反應(yīng)和小分子物質(zhì)異常,可導(dǎo)致細胞功能問題和疾病風(fēng)險。研究此類物質(zhì),對于監(jiān)測細胞變化和預(yù)防疾病有意義,而作為靈敏度高、專一性強的熒光探針,近年來在生物化學(xué)和醫(yī)學(xué)方面有廣泛運用,成為研究熱點;谙矘鋲A的藥理作用和熒光特點,本文以喜樹堿衍生物SN-38為熒光團,設(shè)計并合成了一個檢測偶氮還原酶、靶向識別低氧腫瘤的熒光探針ARP-1。在輔酶NADH存在時,以DMSO:HEPES(1:9,pH=7.2)為測試體系記錄了ARP-1的熒光光譜,發(fā)現(xiàn)ARP-1有微弱的藍色熒光,與大鼠肝微粒體反應(yīng)后在560 nm處發(fā)出綠色熒光。熒光成像實驗證明:ARP-1在低氧狀態(tài)下的細胞和線蟲體內(nèi)能斷鍵釋放出SN-38,并發(fā)出綠色熒光;將探針運用于小鼠腫瘤成像實驗,結(jié)果證明ARP-1能對腫瘤特異性標(biāo)記,且在低氧的腫瘤中,探針斷鍵釋放出的藥效團SN-38能抑制腫瘤的生長,是一個選擇性好、靈敏度高的低氧探針;1,8-萘酰亞胺結(jié)構(gòu),文中設(shè)計合成了三個檢測過氧化氫的熒光探針HP1...
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 緒論
1.2 熒光探針的結(jié)構(gòu)和響應(yīng)機理
1.2.1 熒光探針的結(jié)構(gòu)
1.2.2 熒光探針的響應(yīng)機理
1.3 偶氮還原酶探針的研究意義及進展
1.4 過氧化氫探針的研究意義及進展
第二章 基于偶氮還原酶/低氧探針的合成和熒光成像研究
2.1 概論
2.2 探針分子的設(shè)計
2.2.1 抗癌藥物喜樹堿衍生物SN-38的研究
2.2.2 探針分子的設(shè)計原理
2.3 實驗部分
2.3.1 實驗儀器及試劑
2.3.2 ARP-1的合成路線
2.3.3 ARP-1與大鼠肝微粒體反應(yīng)的機理
2.4 ARP-1的光譜測試方法
2.4.1 實驗中相關(guān)溶液的配置
2.4.2 化合物ARP-1光譜測試液的配制
2.4.3 探針ARP-1對Na2S2O4的熒光滴定測試
2.4.4 ARP-1對Na2S2O4的熒光選擇性測試
2.4.5 ARP-1自身,NADH自身,ARP-1與NADH反應(yīng),ARP-1與NADH和大鼠肝微粒體在常氧和低氧下反應(yīng)的熒光光譜測試
2.4.6 探針ARP-1對大鼠肝微粒體的熒光和紫外滴定測試
2.5 ARP-1的生物測試方法
2.5.1 MTS細胞毒性實驗
2.5.2 ARP-1在Hela細胞中的熒光共聚焦成像
2.5.3 ARP-1在線蟲中的熒光成像
2.5.4 ARP-1對腫瘤的特異性標(biāo)記研究
2.5.5 HIF1α組織免疫熒光標(biāo)記[70]
2.5.6 ARP-1在體內(nèi)對腫瘤的治療性研究
2.6 實驗結(jié)果與討論
2.6.1 ARP-1的光譜性質(zhì)研究
2.6.2 ARP-1的生物測試研究
2.6.2.1 ARP-1的細胞毒性測試實驗
2.6.2.2 ARP-1在Hela細胞中的熒光成像結(jié)果
2.6.2.3 ARP-1對線蟲(C.elegans)的熒光成像
2.6.2.4 ARP-1對腫瘤的特異性標(biāo)記實驗結(jié)果
2.6.2.5 ARP-1在體內(nèi)對腫瘤的治療性研究
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于1,8-萘酰亞胺的過氧化氫熒光探針的合成及性質(zhì)研究
3.1 概論
3.2 探針分子的設(shè)計原理
3.3 探針的合成路線
3.3.1 目標(biāo)化合物9-7的合成
3.3.2 目標(biāo)化合物HP1的合成
3.3.3 目標(biāo)化合物6-4的合成
3.3.4 目標(biāo)化合物2的合成
3.3.5 目標(biāo)化合物3的合成
3.3.6 探針與過氧化氫的反應(yīng)機理
3.4 探針對過氧化氫識別的光譜研究
3.4.1 化合物光譜測試溶液的配制
3.4.2 化合物對過氧化氫的飽和當(dāng)量滴定
3.4.3 化合物對活性氧自由基的選擇性的測試
3.4.4 化合物檢測極限的測試
3.4.5 化合物時間響應(yīng)的測試
3.5 化合物HP1的生物測試
3.5.1 MTS細胞毒性實驗
3.5.2 化合物HP1的細胞成像
3.5.3 化合物HP1的線蟲成像
3.6 結(jié)果與討論
3.6.1 化合物對過氧化氫的紫外熒光滴定
3.6.2 化合物對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.1 化合物HP1對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.2 化合物2對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.3 化合物3對活性氧自由基的選擇性測試
3.6.3 化合物檢測極限的測試
3.6.4 化合物對過氧化氫時間響應(yīng)的測試
3.6.5 探針HP1的生物性質(zhì)研究
3.6.5.1 HP1的細胞毒性實驗
3.6.5.2 HP1的細胞共聚焦成像
3.6.5.3 HP1的線蟲成像
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于刃天青的近紅外過氧化氫熒光探針的合成及性質(zhì)研究
4.1 概論
4.2 探針分子的設(shè)計
4.2.1 熒光團刃天青的相關(guān)研究
4.2.2 探針分子的設(shè)計原理
4.3 實驗部分
4.3.1 目標(biāo)化合物RHP1的合成
4.3.2 RHP1與過氧化氫反應(yīng)的機理
4.4 探針RHP1的光譜研究
4.4.1 化合物光譜測試液的配制
4.4.2 化合物RHP1對過氧化氫飽和當(dāng)量的滴定
4.4.3 刃天青,RHP1自身及RHP1與過氧化氫反應(yīng)后的紫外和熒光光譜測試
4.4.4 化合物RHP1對活性氧自由基的選擇性的測試
4.4.5 化合物RHP1檢測極限的測試
4.4.6 化合物RHP1對過氧化氫的時間響應(yīng)
4.4.7 熒光團刃天青和RHP1的pH響應(yīng)
4.5 RHP1的生物測試方法
4.5.1 MTS細胞毒性實驗
4.5.2 RHP1在Hi5細胞中的熒光成像實驗
4.5.3 RHP1在線蟲中的熒光成像實驗
4.6 結(jié)果與討論
4.6.1 化合物RHP1對過氧化氫的紫外熒光滴定
4.6.2 刃天青,RHP1自身及RHP1與過氧化氫反應(yīng)后的紫外和熒光光譜測試
4.6.3 化合物RHP1對活性氧自由基的選擇性的測試
4.6.4 化合物RHP1檢測極限的測試
4.6.5 化合物RHP1對過氧化氫時間響應(yīng)的測試
4.6.6 刃天青、RHP1及RHP1與過氧化氫在不同pH中反應(yīng)的熒光光譜
4.6.7 化合物RHP1的細胞毒性實驗
4.6.8 細胞共聚焦成像
4.6.9 線蟲熒光成像
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
附錄一:ARP-1的相關(guān)譜圖
附錄二:過氧化氫探針的相關(guān)譜圖
附錄三:近紅外過氧化氫探針的相關(guān)譜圖
參考文獻
碩士期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況
致謝
本文編號:3460382
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【學(xué)位級別】:碩士
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Abstract
第一章 前言
1.1 緒論
1.2 熒光探針的結(jié)構(gòu)和響應(yīng)機理
1.2.1 熒光探針的結(jié)構(gòu)
1.2.2 熒光探針的響應(yīng)機理
1.3 偶氮還原酶探針的研究意義及進展
1.4 過氧化氫探針的研究意義及進展
第二章 基于偶氮還原酶/低氧探針的合成和熒光成像研究
2.1 概論
2.2 探針分子的設(shè)計
2.2.1 抗癌藥物喜樹堿衍生物SN-38的研究
2.2.2 探針分子的設(shè)計原理
2.3 實驗部分
2.3.1 實驗儀器及試劑
2.3.2 ARP-1的合成路線
2.3.3 ARP-1與大鼠肝微粒體反應(yīng)的機理
2.4 ARP-1的光譜測試方法
2.4.1 實驗中相關(guān)溶液的配置
2.4.2 化合物ARP-1光譜測試液的配制
2.4.3 探針ARP-1對Na2S2O4的熒光滴定測試
2.4.4 ARP-1對Na2S2O4的熒光選擇性測試
2.4.5 ARP-1自身,NADH自身,ARP-1與NADH反應(yīng),ARP-1與NADH和大鼠肝微粒體在常氧和低氧下反應(yīng)的熒光光譜測試
2.4.6 探針ARP-1對大鼠肝微粒體的熒光和紫外滴定測試
2.5 ARP-1的生物測試方法
2.5.1 MTS細胞毒性實驗
2.5.2 ARP-1在Hela細胞中的熒光共聚焦成像
2.5.3 ARP-1在線蟲中的熒光成像
2.5.4 ARP-1對腫瘤的特異性標(biāo)記研究
2.5.5 HIF1α組織免疫熒光標(biāo)記[70]
2.5.6 ARP-1在體內(nèi)對腫瘤的治療性研究
2.6 實驗結(jié)果與討論
2.6.1 ARP-1的光譜性質(zhì)研究
2.6.2 ARP-1的生物測試研究
2.6.2.1 ARP-1的細胞毒性測試實驗
2.6.2.2 ARP-1在Hela細胞中的熒光成像結(jié)果
2.6.2.3 ARP-1對線蟲(C.elegans)的熒光成像
2.6.2.4 ARP-1對腫瘤的特異性標(biāo)記實驗結(jié)果
2.6.2.5 ARP-1在體內(nèi)對腫瘤的治療性研究
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于1,8-萘酰亞胺的過氧化氫熒光探針的合成及性質(zhì)研究
3.1 概論
3.2 探針分子的設(shè)計原理
3.3 探針的合成路線
3.3.1 目標(biāo)化合物9-7的合成
3.3.2 目標(biāo)化合物HP1的合成
3.3.3 目標(biāo)化合物6-4的合成
3.3.4 目標(biāo)化合物2的合成
3.3.5 目標(biāo)化合物3的合成
3.3.6 探針與過氧化氫的反應(yīng)機理
3.4 探針對過氧化氫識別的光譜研究
3.4.1 化合物光譜測試溶液的配制
3.4.2 化合物對過氧化氫的飽和當(dāng)量滴定
3.4.3 化合物對活性氧自由基的選擇性的測試
3.4.4 化合物檢測極限的測試
3.4.5 化合物時間響應(yīng)的測試
3.5 化合物HP1的生物測試
3.5.1 MTS細胞毒性實驗
3.5.2 化合物HP1的細胞成像
3.5.3 化合物HP1的線蟲成像
3.6 結(jié)果與討論
3.6.1 化合物對過氧化氫的紫外熒光滴定
3.6.2 化合物對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.1 化合物HP1對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.2 化合物2對活性氧自由基的選擇性的測試
3.6.2.3 化合物3對活性氧自由基的選擇性測試
3.6.3 化合物檢測極限的測試
3.6.4 化合物對過氧化氫時間響應(yīng)的測試
3.6.5 探針HP1的生物性質(zhì)研究
3.6.5.1 HP1的細胞毒性實驗
3.6.5.2 HP1的細胞共聚焦成像
3.6.5.3 HP1的線蟲成像
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于刃天青的近紅外過氧化氫熒光探針的合成及性質(zhì)研究
4.1 概論
4.2 探針分子的設(shè)計
4.2.1 熒光團刃天青的相關(guān)研究
4.2.2 探針分子的設(shè)計原理
4.3 實驗部分
4.3.1 目標(biāo)化合物RHP1的合成
4.3.2 RHP1與過氧化氫反應(yīng)的機理
4.4 探針RHP1的光譜研究
4.4.1 化合物光譜測試液的配制
4.4.2 化合物RHP1對過氧化氫飽和當(dāng)量的滴定
4.4.3 刃天青,RHP1自身及RHP1與過氧化氫反應(yīng)后的紫外和熒光光譜測試
4.4.4 化合物RHP1對活性氧自由基的選擇性的測試
4.4.5 化合物RHP1檢測極限的測試
4.4.6 化合物RHP1對過氧化氫的時間響應(yīng)
4.4.7 熒光團刃天青和RHP1的pH響應(yīng)
4.5 RHP1的生物測試方法
4.5.1 MTS細胞毒性實驗
4.5.2 RHP1在Hi5細胞中的熒光成像實驗
4.5.3 RHP1在線蟲中的熒光成像實驗
4.6 結(jié)果與討論
4.6.1 化合物RHP1對過氧化氫的紫外熒光滴定
4.6.2 刃天青,RHP1自身及RHP1與過氧化氫反應(yīng)后的紫外和熒光光譜測試
4.6.3 化合物RHP1對活性氧自由基的選擇性的測試
4.6.4 化合物RHP1檢測極限的測試
4.6.5 化合物RHP1對過氧化氫時間響應(yīng)的測試
4.6.6 刃天青、RHP1及RHP1與過氧化氫在不同pH中反應(yīng)的熒光光譜
4.6.7 化合物RHP1的細胞毒性實驗
4.6.8 細胞共聚焦成像
4.6.9 線蟲熒光成像
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
附錄一:ARP-1的相關(guān)譜圖
附錄二:過氧化氫探針的相關(guān)譜圖
附錄三:近紅外過氧化氫探針的相關(guān)譜圖
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本文編號:3460382
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