本文關(guān)鍵詞：一種基于羅丹明類染料熒光分子探針的合成及其在NADH檢測方面的應(yīng)用

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【摘要】：熒光檢測在現(xiàn)在是一種細(xì)胞檢測常用的手段,因?yàn)槠浞奖憧旖?成本低,且具有高靈敏度和特異性,因此相比傳統(tǒng)的檢測方法,熒光分析更受歡迎。眾所周知羅丹明(Rhodamine)類基于氧雜蒽母體結(jié)構(gòu)的熒光團(tuán)具有非常良好的熒光特性,比如量子產(chǎn)率高、衍生化性質(zhì)可調(diào)控、對pH的適應(yīng)性好、波長較長在500nm左右有發(fā)射,處于可見光區(qū)域,更適合臨床檢測觀察。在細(xì)胞代謝中,NAD+/NADH是一對核心代謝物,是表征細(xì)胞代謝失衡的最佳參數(shù),而癌細(xì)胞有著與眾不同的NADH水平。NAD+/NADH在細(xì)胞內(nèi)是一對電子載體,在氧化還原反應(yīng)中負(fù)責(zé)運(yùn)輸電子,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的時候,大多數(shù)時候都有NAD+/NADH的參與,因此設(shè)計(jì)能夠?qū)崟r檢測活體細(xì)胞內(nèi)的NAD+/NADH水平值是很有必要的,具有非常重要的戰(zhàn)略意義以及對未來細(xì)胞水平的生物體內(nèi)新陳代謝水平情況,細(xì)胞的生長,細(xì)胞的病變,細(xì)胞的衰老,癌變的研究具有重要的價值。本論文利用氧雜蒽結(jié)構(gòu)為母體,衍生化合成了四個化合物分別是0902A、0902B1、0902B2、0902C,是以氧雜蒽為母體合成的雙螺環(huán)結(jié)構(gòu),具有很大的共軛結(jié)構(gòu),并且通過核磁、質(zhì)譜對其進(jìn)行了表征。這幾個化合物具有螺環(huán)內(nèi)酯的結(jié)構(gòu),在與NADH結(jié)合的時候,位于分子兩端處的二乙胺基基團(tuán)的N原子作為電子受體接受來自NADH的電子,從而發(fā)生氧化還原反應(yīng),將NADH氧化成NAH+,N原子因接受電子之后具有更強(qiáng)的供電子能力,從而向氧雜蒽結(jié)構(gòu)的熒光發(fā)射基團(tuán)輸送電子。熒光基團(tuán)受激發(fā)之后,具有給電子能力的二乙胺基的N原子使其處于最高占據(jù)軌道的電子轉(zhuǎn)入激發(fā)態(tài)氧雜蒽結(jié)構(gòu)的熒光團(tuán)因電子激發(fā)而空出的電子軌道,使氧雜蒽熒光團(tuán)被光激發(fā)電子無法回到原基態(tài)軌道發(fā)射熒光,導(dǎo)致氧雜蒽熒光基團(tuán)熒光淬滅,這是典型的ICT機(jī)理。我們觀察到以上四種探針分子,在不同的pH值溶液中會有不同的結(jié)構(gòu),尤其是在pH=1-3的溶液中,分子的吸收峰出現(xiàn)很大的大而寬的沒有精細(xì)結(jié)構(gòu)的波譜圖形,有可能是強(qiáng)酸性下H+與化合物進(jìn)行了結(jié)合,導(dǎo)致氧雜蒽熒光基團(tuán)結(jié)構(gòu)的熒光發(fā)射出現(xiàn)了變化。但是在生理環(huán)境的pH值范圍內(nèi),我們通過檢測,上述四種化合物表現(xiàn)了很好的穩(wěn)定性,因此為生理環(huán)境下活體細(xì)胞的檢測提供了可能。通過體系的篩選我們最后確定了水與乙醇在不同比例下的體系(每個化合物的比例均不同),在這樣的體系下對NADH具有很高的選擇性,靈敏度,其他小分子離子對其沒有干擾。在此基礎(chǔ)上我們通過調(diào)節(jié)合適的pH值,選擇合適的溶劑體系,可以讓0902A、0902B1、0902B2、0902C對NADH具有很高的選擇性。
【關(guān)鍵詞】：NADH 熒光探針 氧雜蒽 二乙胺基
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 關(guān)于熒光檢測的發(fā)展10-11
• 1.1.2 關(guān)于熒光探針檢測NADH11
• 1.2 熒光檢測原理及方法11-15
• 1.2.1 熒光染料起源11-12
• 1.2.2 熒光發(fā)光機(jī)理12-13
• 1.2.3 熒光染料檢測機(jī)理13-15
• 1.3 NADH理化性質(zhì)及檢測手段15-18
• 1.3.1 什么是NADH15
• 1.3.2 NADH理化性質(zhì)15-17
• 1.3.3 NAD~+/NADH在細(xì)胞內(nèi)的比例17-18
• 1.4 NADH常用的檢測方法18-23
• 1.4.1 紫外分光光度法18-19
• 1.4.2 熒光分析法19
• 1.4.3 電化學(xué)分析法19-20
• 1.4.4 酶解體系法20-21
• 1.4.5 電泳法21-22
• 1.4.6 色譜分析法22
• 1.4.7 質(zhì)譜分析法22-23
• 1.5 研究開發(fā)新型NADH分子探針的意義及目的23-25
• 1.5.1 NADH分子探針研究的進(jìn)展23-24
• 1.5.2 NADH分子探針的研究目的24
• 1.5.3 NADH分子探針研究的應(yīng)用及展望24-25
• 第二章 基于氧雜蒽染料的雙螺環(huán)結(jié)構(gòu)的NADH分子探針25-58
• 2.1 設(shè)計(jì)思路25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法26-30
• 2.2.1 合成路線26
• 2.2.2 儀器與試劑26
• 2.2.3 化合物的合成方法與表征26-29
• 2.2.4 光譜測試方法29-30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論30-57
• 2.3.1 雙螺環(huán)中間體性質(zhì)分析30-32
• 2.3.2 探針分子識別性能分析與研究32-41
• 2.3.3 探針分子離子干擾性能的分析與研究41-50
• 2.3.4 探針分子的連續(xù)滴定實(shí)驗(yàn)50-54
• 2.3.5 探針分子的pKa54-57
• 2.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 發(fā)表論文和科研情況說明64-65
• 致謝65-66

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本文編號：556627