近年來甲醛在生命活動中扮演的“角色”愈發(fā)受到人們關注,它不僅僅存在于環(huán)境或者食品中,也存在于人體內(nèi)。人體產(chǎn)生的內(nèi)源性甲醛有加速細胞繁殖、調(diào)節(jié)記憶形成等積極作用,但是如果外源性甲醛通過一些途徑進入人體使甲醛含量超過正常范圍,則會損害身體機能或者誘發(fā)一些疾病。目前報道了許多利用熒光探針技術檢測細胞內(nèi)甲醛含量的分子探針,大多數(shù)是基于PET機理,和甲醛發(fā)生反應后發(fā)出強熒光。這些探針結(jié)構(gòu)不同、和甲醛發(fā)生的反應類型不同,所以響應時間也會有差異,有的需要反應30min,甚至更久,需要120 min。通過比較發(fā)現(xiàn)很多探針的響應時間較長,由于甲醛分子之間易發(fā)生聚合反應,熒光探針對產(chǎn)生的多聚甲醛沒有響應活性,所以響應時間越長,誤差越大。本文通過優(yōu)化探針結(jié)構(gòu)的方式設計合成了基于PET機理快速、靈敏檢測甲醛的熒光探針。在第二章中,設計并合成了4個以香豆素為母體的熒光探針,分別是Coun-1、Coun-2、Coun-3和Coun-4。通過在香豆素熒光團同一位點連接不同取代基以及相同取代基連接在不同活性位點這兩種方式改變分子的熒光特性,取代基分別是甲基(-CH_3)、三氟甲基(-CF_3)和苯并噻唑,取代位點分別是3位和4位。這4個探針都是以肼作為識別基團,基于PET機理使反應前后熒光強度發(fā)生變化達到檢測甲醛的目的。反應前探針的熒光強度比較弱或幾乎沒有,和甲醛反應后抑制了PET過程,發(fā)出強熒光。首先測試了4個探針的紫外-可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜以及對甲醛的響應時間,從中篩選出的對甲醛響應最快、最適合生物領域測試的探針。測試結(jié)果是探針Coun-4和甲醛響應速度最快,反應4 min就可達最大熒光強度,之后基本保持不變;探針Coun-4最大吸收波長為432 nm,也是4個探針中最長的,細胞成像時作為激發(fā)波長對細胞損傷最小,所以選擇探針Coun-4作為檢測細胞內(nèi)甲醛的最佳探針。在第三章中,對之前篩選出的探針Coun-4做進一步的研究實驗,包括檢測體系最佳pH、檢測甲醛的線性濃度范圍、對甲醛的選擇性以及細胞成像實驗。測試的結(jié)果是體系最佳pH=7~8;線性測試范圍是5~100μM,在該范圍內(nèi)熒光強度和甲醛濃度之間表現(xiàn)出良好的線性,方程是y=2.041×x+293,R~2=0.9966;探針可以在HepG_2細胞中檢測甲醛。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O657.3;R446.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 熒光探針的簡介
        1.1.1 熒光產(chǎn)生的基本原理
        1.1.2 熒光探針的組成部分
        1.1.3 熒光團
        1.1.4 熒光探針分子的種類
        1.1.5 熒光探針分子的響應機制
    1.2 甲醛的檢測
        1.2.1 甲醛的產(chǎn)生途徑和危害
        1.2.2 甲醛熒光探針反應機理
    1.3 本文研究主要思路
2 香豆素為母體甲醛熒光探針的合成及篩選
    2.1 引言
    2.2 甲醛探針結(jié)構(gòu)的設計思路
    2.3 儀器與試劑
    2.4 探針分子的合成與表征
        2.4.1 探針Coun-1 的合成與表征
        2.4.2 探針Coun-2 的合成與表征
        2.4.3 探針Coun-3 的合成與表征
        2.4.4 探針Coun-4 的合成與表征
    2.5 四種熒光探針的基本譜圖測試及對甲醛的響應
        2.5.1 探針母液及各種待測液的配制
        2.5.2 四種探針紫外吸收和熒光發(fā)射光譜測試
        2.5.3 四種探針對甲醛響應時間的探究
    2.6 結(jié)果與討論
        2.6.1 四種探針的基本光譜
        2.6.2 四種探針對甲醛響應時間的研究
    2.7 本章小結(jié)
3 探針Coun-4 檢測甲醛的進一步探究實驗
    3.1 引言
    3.2 儀器與試劑
    3.3 探針Coun-4 檢測甲醛的性能測試及細胞成像實驗
        3.3.1 探針母液及各種待測液的配制
        3.3.2 甲醛濃度滴定曲線的研究
        3.3.3 pH對反應體系的影響
        3.3.4 探針Coun-4 對甲醛的選擇性實驗
        3.3.5 探針Coun-4 的細胞成像實驗
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 甲醛濃度標準曲線建立
        3.4.2 pH對反應體系的影響
        3.4.3 探針Coun-4 對甲醛的選擇性測試
        3.4.4 探針Coun-4 的細胞成像測試
    3.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 附錄內(nèi)容名稱
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周勇;王曉菲;譚超華;王傳奎;;基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的多枝狀熒光探針光學性質(zhì)與響應機理分析（英文）[J];Chinese Journal of Chemical Physics;2019年04期

2 董天宇;朱昱;李宏達;劉思佳;;硫離子熒光探針的研究進展[J];山東化工;2018年14期

3 陳博;褚文道;;小分子熒光探針的設計和展望[J];廣州化工;2018年16期

4 張曉夢;杜呂佩;;檢測鉀離子通道的小分子熒光探針的研究進展[J];藥學進展;2017年01期

5 劉海興;劉清;郇延富;;基于羅丹明類熒光探針的研究進展[J];現(xiàn)代化工;2017年04期

6 尚玉婷;;動植物體系中鋅離子熒光探針的設計、合成及初步應用[J];分析儀器;2016年S1期

7 徐龍華;方國臻;王碩;;碳點熒光探針在食品檢測中的應用[J];食品研究與開發(fā);2017年12期

8 劉清玉;陳軍憲;;基于香豆素衍生物的鋅離子熒光探針作用機理的理論研究[J];廣東化工;2017年11期

9 李檬;高天初;朱為宏;;β-半乳糖苷酶熒光探針的研究進展[J];中國科學:化學;2017年08期

10 張曉兵;;前言:分子熒光探針�？痆J];中國科學:化學;2017年08期

相關博士學位論文 前10條

1 葛金印;新型pH熒光探針的設計合成及其生物成像應用[D];山西大學;2019年

2 姚晨婕;新型腫瘤靶向納米熒光探針設計及其生物學效應研究[D];上海大學;2019年

3 黃嚴;用于檢測生物活性分子的熒光探針的構(gòu)建及其在腫瘤光治療中的應用[D];山東師范大學;2019年

4 許龍斌;新型功能化有機小分子熒光探針的制備及其性能與應用研究[D];吉林大學;2019年

5 熊康明;基于吲哚半菁骨架熒光探針的設計及生物成像應用[D];山西大學;2019年

6 谷標;幾種基于激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移熒光探針的合成與應用[D];湖南師范大學;2017年

7 唐云強;多反應位點熒光分子的設計、合成及其對生物硫醇和H_2S的多重傳感性質(zhì)研究[D];延邊大學;2019年

8 李蘭清;新型氟硼二吡咯類反應型熒光探針的設計、合成及應用[D];華南理工大學;2019年

9 劉永麗;基于碳點的熒光探針設計及其在典型污染物檢測中的應用研究[D];中國石油大學(北京);2018年

10 程丹;高選擇性熒光探針構(gòu)建及其在炎癥和藥物誘導肝損傷檢測中的應用[D];湖南大學;2018年

相關碩士學位論文 前10條

1 周東葉;新型的過氧亞硝基陰離子熒光探針的構(gòu)建和生物成像[D];湘潭大學;2019年

2 潘華;新型七甲川吲哚菁熒光探針的設計合成及其陰離子檢測性能研究[D];湘潭大學;2019年

3 劉書智;基于三芳基咪唑和BODIPY的熒光探針的設計、合成及性能研究[D];湘潭大學;2019年

4 許大壯;具有聚集誘導發(fā)光性質(zhì)的可生物降解熒光探針的構(gòu)建及其生物成像應用[D];南昌大學;2019年

5 方浩;用于多目標檢測的單體熒光探針的合成及應用[D];南昌大學;2019年

6 童圓君;魯米諾-稀土配位聚合物熒光探針的構(gòu)建及對生物酶和金屬離子檢測研究[D];南昌大學;2019年

7 王福嘉;基于聚集誘導發(fā)光分子的具有雙重猝滅機制的新型甲醛熒光探針的設計、合成與應用[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2019年

8 徐金賀;Cu~（2+）、PSA及苯硫酚熒光探針的設計合成與應用研究[D];新鄉(xiāng)醫(yī)學院;2019年

9 姜淮;氟釔鈉基熒光探針的制備及其在pH傳感中的應用[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

10 向威;二聚型羅丹明類熒光探針的設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

本文編號：2869438