發(fā)布時間：2017-09-03 09:37

  本文關(guān)鍵詞：基于芘衍生物的比率型熒光分子探針的合成及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 熒光探針 芘 比率型 Cu~(2+) Cr~(3+)

【摘要】：熒光探針具有靈敏度高、選擇性好、可實現(xiàn)原位、實時快速分析、以及對樣品無損等優(yōu)點,因此該方法已經(jīng)被廣泛用于重金屬陽離子的檢測,特別適用于對樣品進行實時檢測與生物細胞的熒光成像。在過去的十幾年里,對金屬陽離子進行檢測的熒光分子探針發(fā)展迅速。其中,由于基于單波長發(fā)射的熒光探針易受光漂白、熒光探針濃度、熒光探針周圍微環(huán)境以及光照射下穩(wěn)定性等因素的影響,而比率型熒光探針可以克服上述因素的影響,所以比率型的熒光探針受到廣泛的關(guān)注。芘熒光團可以產(chǎn)生單體和激基締合物兩種熒光發(fā)射,可以利用這兩個不同的熒光發(fā)射來設(shè)計和合成一系列檢測重金屬離子并具有優(yōu)異性能的比率型熒光探針。因此,本論文選擇以芘為熒光母體,利用芘的優(yōu)勢設(shè)計合成了一系列基于芘單體-激基締合物熒光強度比率變化的熒光分子探針,分別應(yīng)用于Cu~(2+)和Cr~(3+)的檢測。具體內(nèi)容如下:1.設(shè)計并合成了基于單芘化合物的Cu~(2+)比率型熒光探針P1和基于雙芘化合物的Cr~(3+)比率型熒光探針P2,并通過飛行時間質(zhì)譜(TOP-MS)、氫譜(1H-NMR)和碳譜(13C-NMR)對它們的結(jié)構(gòu)進行了確認和表征。2.熒光探針P1結(jié)構(gòu)中只含有一個芘分子,能與Cu~(2+)發(fā)生相互作用形成分子間激基締合物,導致芘單體-激基締合物熒光強度比率發(fā)生變化。我們對設(shè)計合成的基于單芘化合物的Cu~(2+)比率型熒光探針P1進行了一系列的性能研究。加入Cu~(2+)之前,熒光探針P1在375 nm和395 nm處有芘單體的兩個特征發(fā)射峰。加入Cu~(2+)后,Cu~(2+)和熒光探針P1相互作用,熒光探針P1構(gòu)成自組裝復合物,兩個芘分子形成分子間π-π堆疊,在460 nm處產(chǎn)生激基締合物的熒光發(fā)射峰。該探針在Cu~(2+)濃度為1.0×10-7-2.0×10-5 M的范圍內(nèi)與Cu~(2+)有很好的線性關(guān)系,最低檢測限為2×10-8 M。當pH=3.0-8.0時,該探針對Cu~(2+)的響應(yīng)不受pH的影響,并能對Cu~(2+)進行專一性的識別。此外,我們將該熒光分子探針應(yīng)用于實際水樣和活細胞中Cu~(2+)的測定,取得了令人滿意的結(jié)果,這表明該探針具有廣泛的應(yīng)用潛質(zhì)。3.熒光探針P2結(jié)構(gòu)中含有兩個芘分子,能與Cr~(3+)發(fā)生相互作用形成分子內(nèi)激基締合物,導致芘單體-激基締合物熒光強度比率發(fā)生變化。我們對設(shè)計合成的基于雙芘化合物的Cr~(3+)比率型熒光探針P2進行了一系列的性能研究。加入Cr~(3+)之前,熒光探針P2在374 nm和393 nm處有芘單體的兩個特征發(fā)射峰。隨著Cr~(3+)的加入,在454 nm處出現(xiàn)了一個新的芘激基締合物的熒光發(fā)射峰,使熒光光譜發(fā)生了紅移。熒光探針P2與鉻離子作用后,其在454 nm,374 nm處的熒光強度比率I454/I374隨鉻離子濃度的增大而增大,并且在2.0×10-7-1.0×10-5 M的范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢測限為4×10-8 M。在中性條件下(pH=6.0-8.0),熒光探針P2對Cr~(3+)的檢測幾乎不受到pH的影響,并且熒光探針P2對Cr~(3+)的檢測不受其他金屬陽離子的干擾,具有良好的選擇性。此外,熒光探針P2被成功地用于實際水樣中鉻離子的檢測和活細胞的熒光成像。
【關(guān)鍵詞】：熒光探針 芘 比率型 Cu~(2+) Cr~(3+)
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-29
• 1.1 前言11-12
• 1.2 熒光分子探針的簡介12-15
• 1.2.1 熒光分子探針的基本結(jié)構(gòu)12
• 1.2.2 熒光分子探針的響應(yīng)機理12-15
• 1.2.2.1 光誘導電子轉(zhuǎn)移（PET, Photoinduced Electron Transfer）12-13
• 1.2.2.2 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT, Intramolecular Charge Transfer）13-14
• 1.2.2.3 熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET, Fluorescence Resonance Energy Transfer）14-15
• 1.2.2.4 單體/激基締合物（Mono/Excimer）15
• 1.3 比率型熒光分子探針的簡介15-16
• 1.4 芘化合物的簡介16-18
• 1.4.1 芘化合物的發(fā)展16-17
• 1.4.2 芘分子的結(jié)構(gòu)17-18
• 1.4.3 芘分子的化學修飾18
• 1.5 Cu~(2+)熒光探針的研究進展18-21
• 1.6 Cr~(3+)熒光探針的研究進展21-24
• 1.7 芘類衍生物熒光分子探針的研究進展24-28
• 1.7.1 基于單芘衍生物的熒光分子探針24-26
• 1.7.2 基于雙芘衍生物的熒光分子探針26-28
• 1.8 本論文的研究工作28-29
• 第2章 基于芘衍生物熒光分子探針的合成及表征29-34
• 2.1 研究背景29
• 2.2 合成芘類衍生物熒光分子探針所需的試劑和儀器29-31
• 2.2.1 試劑29-30
• 2.2.2 儀器30-31
• 2.3 芘類衍生物熒光分子探針的合成路線及結(jié)構(gòu)表征31-33
• 2.3.1 熒光分子探針P1的合成及結(jié)構(gòu)表征31-32
• 2.3.2 熒光分子探針P2的合成及結(jié)構(gòu)表征32-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 第3章 基于芘衍生物熒光分子探針的細胞毒性研究34-40
• 3.1 HeLa細胞簡介34
• 3.1.1 He La細胞的特點34
• 3.1.2 He La細胞的應(yīng)用34
• 3.2 細胞培養(yǎng)所需的試劑和儀器34-35
• 3.2.1 試劑34-35
• 3.2.2 儀器35
• 3.3 細胞培養(yǎng)過程35-36
• 3.3.1 溶液配制35-36
• 3.3.2 細胞培養(yǎng)步驟36
• 3.4 MTT實驗36-37
• 3.4.1 溶液配制37
• 3.4.2 MTT實驗步驟37
• 3.5 結(jié)果與討論37-39
• 3.5.1 熒光分子探針P1的細胞毒性37-38
• 3.5.2 熒光分子探針P2的細胞毒性38-39
• 3.6 小結(jié)39-40
• 第4章 基于單芘衍生物(P1)的銅離子比率型熒光探針的性能研究及其應(yīng)用40-53
• 4.1 前言40-41
• 4.2 實驗部分41-42
• 4.2.1 試劑與儀器41
• 4.2.2 溶液的配置和熒光光譜的測定41-42
• 4.2.3 細胞培養(yǎng)和成像42
• 4.3 結(jié)果與討論42-52
• 4.3.1 熒光和紫外光譜的研究42-44
• 4.3.2 對金屬離子的選擇性研究44-46
• 4.3.3 pH的影響46
• 4.3.4 響應(yīng)時間與可逆性的研究46-48
• 4.3.5 機理探討48-50
• 4.3.6 實際應(yīng)用價值的研究50-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第5章 基于雙芘衍生物(P2)的鉻離子比率型熒光探針的性能研究及其應(yīng)用53-65
• 5.1 前言53-54
• 5.2 實驗部分54-55
• 5.2.1 試劑與儀器54
• 5.2.2 溶液的配置和熒光光譜的測定54
• 5.2.3 細胞培養(yǎng)和成像54-55
• 5.3 結(jié)果與討論55-64
• 5.3.1 熒光光譜的研究55-56
• 5.3.2 紫外光譜的研究56
• 5.3.3 對金屬離子的選擇性研究56-57
• 5.3.4 pH的影響57-58
• 5.3.5 響應(yīng)時間的研究58-59
• 5.3.6 可逆性的研究59-60
• 5.3.7 機理探討60-62
• 5.3.8 實際應(yīng)用價值的研究62-64
• 5.4 小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考 文獻66-73
• 致謝73-74
• 個人簡歷、碩士期間研究成果74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測中的最新研究進展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號：784266