本文關(guān)鍵詞：金屬離子及細(xì)胞成像的熒光探針研究

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【摘要】：熒光探針對離子、分子的識別及其在活細(xì)胞中的成像研究是探針技術(shù)在分析化學(xué)及超分子化學(xué)中的重要研究課題之一。熒光探針對離子的識別具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點,它在生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、環(huán)境檢測等諸多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。能應(yīng)用于活細(xì)胞成像的熒光探針應(yīng)具備良好水溶性和細(xì)胞通透性等特性。實現(xiàn)活細(xì)胞內(nèi)金屬離子的檢測是熒光成像技術(shù)研究熱點,利用熒光探針對離子、分子的識別,結(jié)合熒光顯微技術(shù)檢測細(xì)胞內(nèi)金屬離子,具有實時、在線、可視、靈敏、操作便捷等優(yōu)點。本論文主要完成了以下工作:1、用熒光、紫外-可見吸收光譜、核磁、質(zhì)譜、等溫量熱滴定等技術(shù)對5種香豆素?zé)晒馓结?香豆素醛-碳酰肼(探針1)、香豆素醛-3,5-二氨基苯甲酸(探針2)、香豆素醛-鄰苯二胺(探針3)、香豆素醛-氨基硫脲(探針4)及香豆素醛-乙二胺-水楊醛(探針5)分別進(jìn)行了對金屬離子和陰離子的傳感識別性能研究。探討了識別作用的機理、配合作用的位點及控制條件。2、結(jié)果顯示,這5種香豆素衍生物對特定金屬離子都具有良好的光學(xué)探針性質(zhì)。Zn2+/F-/AcO-的加入使探針1溶液的熒光增強和紫外吸收發(fā)生紅移,這是由于從香豆素基團向亞胺氮原子的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)被禁阻;探針2對Mg2+和F-有良好識別性能,探針2中席夫堿上氮原子及羥基參與Mg2+的絡(luò)合,從而禁阻了香豆素基團向亞胺氮原子的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET),F-與羥基形成氫鍵被識別;探針3可用于熒光法測定Mg2+和紫外法測定Fe3+/F-/AcO-;探針4能應(yīng)用于熒光增強和比率吸收選擇性的識別Zn2+/F-,在混合溶劑中識別Zn2+,純?nèi)軇┲凶R別F-,且加入離子均使溶液發(fā)綠色熒光;探針5熒光法選擇性識別Mg2+/Ca2+/F-,紫外比率吸收識別Zn2+/F-,可作為一種多功能識別性能探針。3、對課題組合成的香豆素、羅丹明、喹啉、菲Up啉類小分子探針(探針1,4和探針6~10)和杯芳烴探針(探針11,12,13)進(jìn)行了活性細(xì)胞內(nèi)特定離子的熒光成像研究。上述探針在細(xì)胞成像研究中使用了熒光增強/猝滅、單/雙通道、離子遷移、定量檢測等多種方式來實現(xiàn)對包括稀土離子在內(nèi)的金屬離子、陰離子細(xì)胞成像識別檢測。探針1和13能在細(xì)胞內(nèi)成像檢測陽/陰離子,而且探針1還能在細(xì)胞內(nèi)實現(xiàn)Zn2+遷入、遷出檢測過程;探針6能通過細(xì)胞內(nèi)熒光成像定量檢測Sb3+;探針4和7通過藍(lán)色通道成像分別檢測細(xì)胞內(nèi)Zn2+和Al3+,而探針8和12通過綠色通道成像響應(yīng)Al3+和稀土離子La3+/Lu3+;探針9和10通過細(xì)胞內(nèi)藍(lán)色熒光猝滅成像分別檢測Pb2+和Cu2+;探針11可用于雙通道成像檢測Ag+。上述香豆素衍生物是一類既能對特定金屬離子,又能對特定陰離子專屬響應(yīng)的熒光和比色探針,且每一種探針的識別介質(zhì)及性能各有其特點。研究表明,結(jié)構(gòu)不同的香豆素衍生物具有作為檢測特定金屬離子和陰離子化學(xué)傳感器的應(yīng)用價值。對某些金屬離子有高選擇性和高靈敏度的熒光探針結(jié)合熒光成像技術(shù),可實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)快速檢測與生命和環(huán)境密切相關(guān)的金屬離子以及部分稀土離子,這將為生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供必要的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：熒光探針 離子識別 香豆素 杯芳烴 細(xì)胞成像
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(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4-6
• Abstract6-8
• 第一章 前言8-22
• 1.1 概述8
• 1.2 香豆素?zé)晒馓结樠芯?/span>8-11
• 1.3 有機小分子探針熒光成像研究11-18
• 1.3.1 香豆素探針熒光成像11-12
• 1.3.2 羅丹明探針熒光成像12-14
• 1.3.3 喹啉探針熒光成像14-16
• 1.3.4 其它小分子探針熒光成像16-18
• 1.4 杯芳烴探針熒光成像研究18-19
• 1.5 本文工作19-22
• 第二章 香豆素?zé)晒馓结樧R別性質(zhì)研究22-76
• 2.1 實驗部分22-25
• 2.1.1 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液22-23
• 2.1.2 儀器23-24
• 2.1.3 光譜實驗方法24
• 2.1.4 核磁滴定實驗方法24
• 2.1.5 等溫量熱滴定實驗方法24-25
• 2.2 探針1的性質(zhì)研究25-38
• 2.2.1 探針1對陽離子識別25-32
• 2.2.2 探針1對陰離子識別32-38
• 2.3 探針2的性質(zhì)研究38-47
• 2.3.1 探針2對陽離子識別39-43
• 2.3.2 探針2對陰離子識別43-47
• 2.4 探針3的性質(zhì)研究47-56
• 2.4.1 探針3對陽離子識別47-53
• 2.4.2 探針3對陰離子識別53-56
• 2.5 探針4的性質(zhì)研究56-65
• 2.5.1 探針4對陽離子識別57-61
• 2.5.2 探針4對陰離子識別61-65
• 2.6 探針5的性質(zhì)研究65-74
• 2.6.1 探針5對陽離子識別65-71
• 2.6.2 探針5對陰離子識別71-74
• 2.7 本章小結(jié)74-76
• 第三章 有機小分子熒光探針的細(xì)胞成像應(yīng)用76-86
• 3.1 實驗部分76-78
• 3.1.1 實驗儀器76
• 3.1.2 溶液配制76-78
• 3.1.3 PC3和HeLa細(xì)胞培養(yǎng)78
• 3.2 香豆素衍生物的細(xì)胞成像研究78-81
• 3.2.1 探針1的細(xì)胞成像78-80
• 3.2.2 探針4的細(xì)胞成像80-81
• 3.3 羅丹明類熒光探針的細(xì)胞成像研究81-82
• 3.3.1 探針6的細(xì)胞成像81-82
• 3.4 喹啉類熒光探針的細(xì)胞成像研究82-83
• 3.4.1 探針7的細(xì)胞成像82-83
• 3.4.2 探針8的細(xì)胞成像83
• 3.5 菲Up啉類熒光探針的細(xì)胞成像研究83-85
• 3.5.1 探針9的細(xì)胞成像83-84
• 3.5.2 探針10的細(xì)胞成像84-85
• 3.6 本章小結(jié)85-86
• 第四章 杯芳烴熒光探針的細(xì)胞成像應(yīng)用86-91
• 4.1 實驗部分86-87
• 4.1.1 實驗儀器86
• 4.1.2 溶液配制86
• 4.1.3 PC3和HeLa細(xì)胞培養(yǎng)86-87
• 4.2 探針11的細(xì)胞成像87
• 4.3 探針12的細(xì)胞成像87-88
• 4.4 探針13的細(xì)胞成像88-90
• 4.4.1 探針13對HeLa和PC3細(xì)胞的Zn2+熒光成像89
• 4.4.2 探針13對PC3細(xì)胞的F-熒光成像89-90
• 4.5 本章小結(jié)90-91
• 第五章 結(jié)論91-94
• 參考文獻(xiàn)94-98
• 致謝98-99
• 附錄99-100

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