【摘要】：在代謝過(guò)程中,通過(guò)多種機(jī)制在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生活性氧物質(zhì)(ROS)。由于ROS中氧的價(jià)態(tài)為負(fù)2至0,因此ROS具有高反應(yīng)性,被認(rèn)為是細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子之一。ROS雖然可以消除不良的外源性化學(xué)物質(zhì),但對(duì)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)也有很大的影響,對(duì)調(diào)節(jié)生理和病理過(guò)程至關(guān)重要。在眾多的活性氧當(dāng)中尤為重要的兩種是過(guò)氧化氫(H_2O_2)和次氯酸(HClO),其含量高于其它活性氧。過(guò)量H_2O_2和HClO會(huì)誘發(fā)癌癥、心血管等疾病的發(fā)生。熒光探針技術(shù)與生物成像技術(shù)相結(jié)合,具有操作簡(jiǎn)便易行、成本低等優(yōu)點(diǎn),可對(duì)生物體內(nèi)的酶及生物小分子進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。因此,設(shè)計(jì)和合成具有特異性、靈敏度的熒光探針對(duì)檢測(cè)活性氧尤其重要。本文分別設(shè)計(jì)合成了基于氧雜蒽環(huán)衍生物熒光團(tuán)檢測(cè)H_2O_2的探針、基于吡喃-香豆素?zé)晒鈭F(tuán)檢測(cè)ClO~-的探針以及具有雙光子性質(zhì),基于萘酰亞胺熒光團(tuán)檢測(cè)HClO的熒光探針。在第二章中,描述了一種新型紅光發(fā)射熒光探針(RhoB),用于觀察活細(xì)胞、組織和動(dòng)物中的H_2O_2。探針是在基于氧雜蒽環(huán)紅色發(fā)光染料的基礎(chǔ)上構(gòu)建的,并且?guī)缀醪伙@示熒光。用H_2O_2處理后,探針可以呈現(xiàn)紅色熒光,最大發(fā)射波長(zhǎng)為638 nm。探針對(duì)H_2O_2表現(xiàn)出高靈敏度和良好的選擇性,并成功應(yīng)用于活細(xì)胞中外源性和內(nèi)源性H_2O_2的成像,也可用于活體組織和動(dòng)物中H_2O_2的可視化成像。在第三章中,描述了一種獨(dú)特的比率熒光探針(CBP),其具有極大的發(fā)射位移,用于檢測(cè)活細(xì)胞中的ClO~-。使用帶正電的α,β-不飽和羰基作為反應(yīng)位點(diǎn),探針本身顯示出近紅外(NIR)熒光(662 nm),當(dāng)與ClO~-響應(yīng)后,探針在456 nm處可顯示強(qiáng)的藍(lán)色熒光。探針與次氯酸鹽的反應(yīng)具有靈敏度高、選擇性好、在生理pH下具有良好性能以及低細(xì)胞毒性的優(yōu)點(diǎn)。生物成像實(shí)驗(yàn)證明了探針能夠在活細(xì)胞中對(duì)次氯酸鹽比率成像的生物學(xué)應(yīng)用。在第四章中,描述了一種最新的ER靶向關(guān)閉熒光探針(NHS-ER),用雙光子成像技術(shù)對(duì)活細(xì)胞中HClO進(jìn)行檢測(cè)。該探針是在萘酰亞胺的基礎(chǔ)上構(gòu)建的,并顯示出強(qiáng)的綠色熒光。與HClO響應(yīng)后,探針在502 nm處的熒光強(qiáng)度逐漸降低,并且探針顯示出對(duì)HClO優(yōu)異選擇性。探針能夠應(yīng)用于活細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)HClO的雙光子成像。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q503;O657.3
【圖文】：

移（internal charge transfer，ICT）是設(shè)計(jì)熒光探針最常是由熒光團(tuán)和離子載體直接相互連接形成的有機(jī)小分子時(shí)具有兩個(gè)主要作用基團(tuán)，分別為給電子基團(tuán)和吸電子，由于電子密度的差異，探針的 HOMO 軌道很容易靠近 軌道更容易被吸電子基團(tuán)接近，受到光源激發(fā)時(shí)給電子 ICT 效應(yīng)的偶極子。然而，客體物種無(wú)論是與給電子體體-受體物種之間的偶極強(qiáng)度，從而使光物理行為發(fā)生改中，供體基團(tuán)與客體物質(zhì)相互作用，結(jié)果供體基團(tuán)的給電極強(qiáng)度減弱，發(fā)射光譜發(fā)生藍(lán)移。反之在 b 例子中，受體基團(tuán)的接受電子性質(zhì)增加，使得偶極強(qiáng)度增強(qiáng)，從而

子轉(zhuǎn)移移（photoinduced electron transfer，PET）是一種基于熒該機(jī)理設(shè)計(jì)合成的探針主要有熒光團(tuán)、連接軸和識(shí)別位道理論可以用來(lái)解釋 PET 熒光探針的響應(yīng)機(jī)理。光輻射OMO）中的電子到其最低非占有軌道（LUMO），識(shí)別光基團(tuán) HOMO 軌道的能量且低于熒光基團(tuán) LUMO 軌道 軌道被識(shí)別基團(tuán) HOMO 軌道上的電子占據(jù)，無(wú)法再電子，從而熒光淬滅，發(fā)生 PET 效應(yīng)。當(dāng)探針與待測(cè)物的能量高于識(shí)別基團(tuán)的 LUMO 軌道的能量，因此熒光基其 HOMO 軌道，從而熒光恢復(fù)，即 PET 過(guò)程不會(huì)發(fā)生恢復(fù)[37]。

圖 1.3 FRET 機(jī)理示意圖移through-bond energy transfer，TBET）是另一種能供體-受體的能量轉(zhuǎn)移主要通過(guò)扭曲的 P 電子系統(tǒng)移，無(wú)光譜重疊約束和相對(duì)較快的能量轉(zhuǎn)移，在熒光團(tuán)間的能量轉(zhuǎn)移[39]。光高濃度下熒光會(huì)衰減甚至不發(fā)光，這種現(xiàn)象被稱聚集體的形成，因此通常稱之為“聚集熒光淬滅(

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本文編號(hào)：2751213