發(fā)布時間：2020-09-03 14:34

　　 線粒體是一種重要的細胞器,是生物進行有氧呼吸的主要場所,可以為生命活動的正常運轉提供ATP。許多研究表明,線粒體功能紊亂與一些神經(jīng)類的疾病有關,像阿茲海默癥、帕金遜癥、亨廷頓氏舞蹈病、肌萎縮側索硬化等。線粒體中的生物硫醇在維持氧化還原平衡以及修復氧化損傷中起著重要作用,線粒體內(nèi)生物硫醇的變化,可以反映出生物體內(nèi)生理和病理過程的變化。用來檢測這種變化的手段有許多,較為便捷的方法是熒光成像技術。近年來,氟硼二吡咯甲川(BODIPY)類染料在熒光成像技術中,受到了科研工作者的青睞,這主要得益于該類染料優(yōu)異的性能:較高的摩爾消光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率,較穩(wěn)定的光化學性質,不易受到環(huán)境及pH值影響,易于修飾的分子結構等。科研工作者通常將BDOIPY類染料meso位的碳原子換成氮原子構建Aza-BODIPY,并對1,3,5,7位進行芳環(huán)取代,使其最大吸收波長和發(fā)射波長處于近紅外區(qū)。但這種修飾會使該類染料共軛體系增大,造成染料水溶性差,此外,該類染料未修飾前,不具備亞細胞器靶向能力,這都限制了染料在生物上的應用。本論文立足于有機化學,分析化學和生物化學,我們設計在Aza-BODIPY結構上引入氨基季銨鹽,增強染料的水溶性;并在BODIPY的meso位進行羥基吡啶季銨鹽和巰基吡啶季銨鹽取代,構造一系列水溶性較好,能靶向線粒體并檢測生物硫醇的熒光探針。工作開展如下所述:在第二章中,基于課題組以往對于Aza-BODIPY類染料的研究和相關文獻調研,我們通過在Aza-BODIPY結構上引入二甲胺基基團,并進行季銨鹽修飾,旨在合成出波長長,水溶性好的Aza-BODIPY類熒光染料。我們Aza-BODIPY為修飾的基本結構,在其3,5-位苯環(huán)對位上引入二甲胺基結構,合成了12種Aza-BODIPY,取其中3種Aza-BODIPY進行了季銨鹽化。通過分析上述15種Aza-BODIPY的紫外吸收和熒光光譜數(shù)據(jù),研究二甲胺基的引入對于染料的吸光度,吸收發(fā)射波長,熒光量子產(chǎn)率,半峰寬及Stocks位移的影響,以及氨基季銨鹽化后,基本光譜數(shù)據(jù)及水溶性的變化。在第三章中,我們在1,7位苯環(huán)并環(huán)Cl-BODIPY結構上進行修飾。在Cl-BODIPY的meso位引入識別基團羥基吡啶季銨鹽和巰基吡啶季銨鹽,構建基于PET效應“OFF-ON”型的熒光探針。在所設計的探針結構中,羥基吡啶季銨鹽和巰基吡啶季銨鹽既能夠作為識別Cys/Hcy的識別基團,又能夠作為探針的熒光猝滅基團,同時也能夠作為線粒體靶向位點。我們引入吡啶季銨鹽結構,希望實現(xiàn)探針的線粒體靶向檢測Cys和Hcy的目的;通過體外測試及細胞成像應用研究,測試熒光探針的反應速度和線粒體靶向能力。
【學位單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ617.3
【部分圖文】：

；較好的生物相容性。氟硼二吡咯甲川（BODIPY）類染料因為具有眾多是一個很好的選擇，但目前該類染料的亞細胞器靶向性和水溶性修飾仍是2 熒光染料.1 常見熒光染料染料泛指受到某一特定波長的光激發(fā)后發(fā)出熒光的物質，大多是含有苯環(huán)共軛雙鍵的化合物。熒光染料，由于其較高的靈敏度，便捷的操作，逐步同位素作標記，廣泛應用于熒光免疫，熒光探針，組織或細胞染色等領域

圖 1-2 BODIPY 類熒光染料 1968 年由 Treibs 和 Kreuzer 首次發(fā)現(xiàn)，其結構如圖性質，基本不受溶劑極性和 pH 值的影響，穩(wěn)定性點較多[12]。但是，該類染料的吸收波長和發(fā)射波長近近紅外區(qū)，研究人員通常會在其 1,3,5,7 位進行芳長，但是取代后會影響染料的水溶性，限制其在生Y 類熒光染料水溶性修飾IPY 類熒光染料的水溶性，科研工作者通常會在 B圖 1-3 所示，常見的水溶性修飾方式有 3 種：離子自組裝修飾[14]。

圖 1-2 BODIPY 類熒光染料ODIPY 染料于 1968 年由 Treibs 和 Kreuzer 首次發(fā)現(xiàn)，其結構如圖 1-2 所示有優(yōu)越的光學性質，基本不受溶劑極性和 pH 值的影響，穩(wěn)定性較好，摩高，可修飾位點較多[12]。但是，該類染料的吸收波長和發(fā)射波長較短，為吸收和發(fā)射接近近紅外區(qū)，研究人員通常會在其 1,3,5,7 位進行芳環(huán)取代，吸收和發(fā)射波長，但是取代后會影響染料的水溶性，限制其在生物方面的.2.3 BODIPY 類熒光染料水溶性修飾了改善 BODIPY 類熒光染料的水溶性，科研工作者通常會在 BODIPY 的溶性基團。如圖 1-3 所示，常見的水溶性修飾方式有 3 種：離子型基團修修飾和兩親性自組裝修飾[14]。

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本文編號：2811579