【摘要】：蛋白質(zhì)糖基化是最常見的翻譯后修飾(PTM)之一。因為它涉及在蛋白質(zhì)骨架的特定位點上附著碳水化合物,所以聚糖在涉及健康和疾病的生理事件中起著關(guān)鍵的作用。目前在糖鏈結(jié)構(gòu)的解析中,熒光標(biāo)記的凝集素微陣列芯片技術(shù)已成為主要的方法。該方法在檢測糖鏈的過程中簡單而且靈敏,最主要的是與傳統(tǒng)的檢測方法相比,它具有高通量,微型化和并行分析等技術(shù)優(yōu)勢。在熒光標(biāo)記的凝集素微陣列芯片技術(shù)的應(yīng)用中,因為菁染料系列能較好的通過共價偶聯(lián)的方式對純化的生物大分子進(jìn)行標(biāo)記,所以此類染料是目前使用較多的。但這類染料也因結(jié)構(gòu)的差異存在不同的缺點。有些染料斯托克斯位移較小,應(yīng)用過程中常常導(dǎo)致自猝滅現(xiàn)象的發(fā)生,造成熒光檢測中的誤差;有些染料光學(xué)性能雖好,但合成過程復(fù)雜價格昂貴,限制或降低了使用范圍。因此,迫切需要開發(fā)一些光譜性能優(yōu)秀且價格低廉的新型熒光染料用于標(biāo)記糖蛋白。通過對經(jīng)典氧雜蒽結(jié)構(gòu)染料的分析且結(jié)構(gòu)修飾,我們合成了三大類共11種新型熒光染料。而且,對于每一種新染料,我們對其光學(xué)性質(zhì)和在凝集素微陣列中的應(yīng)用都做了詳細(xì)和綜合的探討。詳細(xì)內(nèi)容有下面兩部分:1.通過設(shè)計首先引入長鏈羧基,在此基礎(chǔ)上再篩選一些底物合成發(fā)光基團(tuán),最終以簡單且低廉的合成方法設(shè)計構(gòu)建出HX1-3,HQ1-4和HY1-4共11種新型功能染料。用~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS(ESI)、和IR四種表征手段對11種新化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;并對它們的光譜性質(zhì)進(jìn)行了檢測,證明了這11種染料都具有較好的耐光性和水溶性;HX、HQ與HY三系列的熒光的發(fā)射波長都在600 nm附近,使得它們對生物樣品光損傷小,且生物分子的背景熒光干擾小;HX、HQ與HY三系列的斯托克斯位移在70 nm左右,使得它們在熒光檢測中可以減少誤差;通過酸度實驗可知這11種新染料在生物體內(nèi)有良好的穩(wěn)定性,說明它們在生物大分子的分析中有一定的應(yīng)用前景。2.將HQ和HY系列8種新型熒光染料應(yīng)用于糖蛋白的標(biāo)記,染料/蛋白質(zhì)(D/P)標(biāo)記效率分別在1.5~1.9之間和2.6~5.2之間,表明這些染料能較好的通過共價偶聯(lián)的方式對純化的糖蛋白進(jìn)行標(biāo)記給予其熒光信號。隨后將標(biāo)記后的糖蛋白應(yīng)用于凝集素芯片中取得不錯的效果,說明HQ和HY系列熒光染料在分析蛋白質(zhì)上糖鏈結(jié)合位點及糖鏈類型變化的檢測中能夠起到一定的輔助作用。
【圖文】：

無色透明的喳琳溶液被一束白光照射后可發(fā)出藍(lán)色的有些物質(zhì)會發(fā)出熒光這種現(xiàn)象，卻不能解釋發(fā)光背后次通過實驗對熒光出現(xiàn)的機(jī)理進(jìn)行了闡述并證明，他證發(fā)出的光。與此同時由他首次提出了“熒光”[29]。之后產(chǎn)率的測定方法被 Wawwilluos 提出。兩年后熒光壽6 年后對于熒光的理論逐步建立并豐富起來。理論建立熒光染料進(jìn)行深入研究使得熒光設(shè)備和熒光試劑得到備及熒光染料滿足了生物科學(xué)，化工，紡織等領(lǐng)域的需其高分辨率，實時性及低毒性等優(yōu)點己成為化學(xué)，，醫(yī)藥重要的研究方法。光染料染料有下圖 1.1 幾種。

四種不同溶劑中的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜如圖 2.1 和圖 2.2。光譜數(shù)據(jù)歸納在表 2-9 中。從圖2.1 可以看出不同溶劑對這些化合物的紫外峰形（除在 DMSO 中）影響不大，但對吸光度有明顯的影響。表現(xiàn)為在水中的吸光度大于在其他三種溶劑中的吸光度。而在水里的吸收波長小于在其他三種溶劑中的吸收波長。三種染料在無水甲醇和二氯甲烷中的吸收波長相差不大，分別為502 nm /512 nm,520 nm /524 nm，536 nm/544 nm，但在這兩種溶劑中三種染料相比表現(xiàn)為 HX1< HX2< HX3。從圖 2.2 看出這些染料在不同溶劑中發(fā)射波長均在 600 nm 以上，從表 2-9 看出它們的斯托克斯位移在 60 nm 以上。都優(yōu)于傳統(tǒng)的羅丹明類染料。不同溶劑對這些化合物的熒光峰形和發(fā)射波長的影響不大，但對熒光強(qiáng)度有一定的影響。在水中熒光強(qiáng)度最強(qiáng)，在 DMSO 的熒光強(qiáng)度最弱，在水和甲醇中介于中間。這是由溶劑的粘度，介電常數(shù)和 ET（30）值等綜合因素決定的。二氯甲烷和 DMSO 的介電常數(shù)分別為 9.1 和 32.6，雖然熒光強(qiáng)度隨著介電常數(shù)的增大而增強(qiáng)，但是二氯甲烷的粘度為 0.43mPa·s
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ617.3;O657.3

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