發(fā)布時(shí)間：2022-01-25 09:23

　　二氧化硫被認(rèn)為是重要的環(huán)境污染物之一,過多攝入會(huì)引起一些呼吸性疾病,嚴(yán)重可致肺癌。研究報(bào)道,二氧化硫在生物體內(nèi)主要以兩種形式存在（亞硫酸氫根和亞硫酸根）,可以由半胱氨酸代謝途徑內(nèi)源性產(chǎn)生。適量的二氧化硫衍生物在生物體內(nèi)具有獨(dú)特的生理功能,適量的二氧化硫在生物體內(nèi)能夠調(diào)節(jié)心血管以及靜脈舒張。然而,二氧化硫衍生物在生物體內(nèi)的具體生理學(xué)機(jī)制尚未清楚。因此,為研究二氧化硫衍生物的具體生理學(xué)機(jī)制,發(fā)展一種用于檢測(cè)生物體內(nèi)二氧化硫衍生物的方法極其重要。此外,二氧化硫在生物體內(nèi)與其他相關(guān)分子的相互作用以及具體的生理學(xué)關(guān)系尚未研究。以甲醛為例,在化學(xué)角度上講,甲醛能夠與二氧化硫衍生物發(fā)生反應(yīng),那么,在復(fù)雜的生物體內(nèi)兩者又是如何作用值得研究。兩者是否會(huì)發(fā)生反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)后對(duì)生物體本身又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?這些問題,至今仍未被研究。因此,發(fā)展一種能夠檢測(cè)二氧化硫與甲醛相互作用的方法對(duì)研究?jī)烧咧g復(fù)雜的關(guān)系具有重要意義。熒光成像法將熒光探針與顯微成像儀器結(jié)合,利用目標(biāo)分子與探針的相互作用引起熒光信號(hào)發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靶向分子的檢測(cè)。該方法具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn):靈敏度高、專一性高、操作簡(jiǎn)單、對(duì)樣品無損傷、能夠?qū)崟r(shí)原位... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

熒光產(chǎn)生機(jī)理圖[19]

新型二氧化硫衍生物熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用研究2圖1.1熒光產(chǎn)生機(jī)理圖[19]1.3熒光探針的設(shè)計(jì)有機(jī)小分子熒光探針檢測(cè)特定物質(zhì)的方法主要是通過熒光探針與識(shí)別物結(jié)合前后的熒光光譜的變化（識(shí)別前后熒光強(qiáng)度、激發(fā)波長(zhǎng)、發(fā)射波長(zhǎng)或者熒光壽命的變化）實(shí)現(xiàn)對(duì)特定分析物的識(shí)別[20-22]。經(jīng)過對(duì)大量數(shù)據(jù)分析總結(jié)可知，有機(jī)小分子熒光探針主要由兩部分構(gòu)成：熒光團(tuán)和識(shí)別位點(diǎn)[23-25]。目前，熒光探針的設(shè)計(jì)策略主要分成三類：結(jié)合型、化學(xué)反應(yīng)型、置換型。1.3.1結(jié)合型熒光探針結(jié)合型熒光探針是利用熒光分子與待測(cè)物之間弱的結(jié)合作用（氫鍵、范德華力、配位鍵、靜電作用等）引起熒光性能（熒光強(qiáng)度、發(fā)射波長(zhǎng)位移或者熒光壽命）的變化，以達(dá)到識(shí)別待測(cè)物的目的（圖1.2）[26]。這種方法是最早，也是應(yīng)用最為廣泛的的探針設(shè)計(jì)方法。該類探針顯著的特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)可逆性地對(duì)特定分析物的檢測(cè)。但是，這類熒光探針靈敏度較低，尤其在水溶液中，強(qiáng)的溶劑化效應(yīng)會(huì)使熒光分子與待測(cè)物之間的作用變?nèi)�，�?dǎo)致靈敏度變差。這些存在的問題大大減弱了這類探針分子在生物體內(nèi)專一性識(shí)別目標(biāo)分子的能力。圖1.2結(jié)合型熒光探針

濟(jì)南大學(xué)博士學(xué)位論文31.3.2化學(xué)反應(yīng)型熒光探針反應(yīng)型熒光探針是利用待測(cè)物參與化學(xué)反應(yīng)前后熒光性能發(fā)生變化的一類熒光探針設(shè)計(jì)方法。該類探針是利用待測(cè)物與熒光探針發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成或破壞探針主體與客體的結(jié)合，改變探針分子取代基的供體或受體的推拉電子能力，或者共軛程度，從而改變探針的光學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)分子的特異性識(shí)別（圖1.3）[27]。該類探針現(xiàn)在成為了研究學(xué)者發(fā)展各種新型識(shí)別小分子熒光探針的一種有效設(shè)計(jì)方法，也成了國(guó)際研究的一個(gè)熱點(diǎn)。相對(duì)于結(jié)合型熒光探針，這類探針靈敏度大大提高。圖1.3化學(xué)反應(yīng)型熒光探針1.3.3置換型熒光探針置換型熒光探針是利用熒光團(tuán)與識(shí)別基團(tuán)和待測(cè)物之間相互作用（氫鍵、配位鍵等）的強(qiáng)弱程度而引起熒光性能變化的一類熒光探針（圖1.4）[28]。此類熒光探針設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于熒光團(tuán)與識(shí)別基團(tuán)的結(jié)合能力要弱于熒光團(tuán)與目標(biāo)分析物的結(jié)合能力，這樣熒光探針分子與特定分析物才能夠順利結(jié)合，從而引起熒光性能的改變。因此，利用此方法設(shè)計(jì)探針時(shí)，要考慮熒光團(tuán)與待測(cè)分析物鍵合常數(shù)是否高于熒光團(tuán)與識(shí)別基團(tuán)的鍵合常數(shù)，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)置換過程。這類探針也可實(shí)現(xiàn)可逆性檢測(cè)目標(biāo)分析物。圖1.4化學(xué)反應(yīng)型熒光探針1.4熒光探針響應(yīng)機(jī)理到目前為止，已有多種響應(yīng)機(jī)理被用于探針的設(shè)計(jì)，本節(jié)將會(huì)對(duì)常見的幾種響應(yīng)機(jī)理（分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移、熒光共振能量轉(zhuǎn)移、光致電子轉(zhuǎn)移、聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理、鍵能共振能量轉(zhuǎn)移以及分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移）進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

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