活性小分子物質(zhì)在生物體與廣泛的生理過(guò)程存在密切的聯(lián)系,活性硫和活性氧等生物活性分子在生理及病理過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,并且與人類(lèi)的多種疾病相關(guān)。因此,對(duì)活性硫和活性氧的精準(zhǔn)檢測(cè)有助于闡明它們與疾病之間的相互關(guān)系。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法所不同的是,熒光分析法有著重現(xiàn)性好、檢測(cè)快速和生物相容性好等特點(diǎn),并且利用熒光探針對(duì)活性硫和活性氧的特殊反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其高精準(zhǔn)度地檢測(cè)。隨著人們對(duì)這些活性小分子物質(zhì)研究的深入,對(duì)熒光探針的要求也越來(lái)越高。因此,開(kāi)發(fā)擁有更好的光學(xué)性能的新型熒光探針,使其更好地適應(yīng)科學(xué)研究中的更高的要求,是當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。根據(jù)花菁類(lèi)信號(hào)單元設(shè)計(jì)出的熒光探針,因其近紅外發(fā)射的穿透能力強(qiáng)和不容易受到生物自身熒光干擾等優(yōu)點(diǎn),在生化分析及活體成像中受到廣泛應(yīng)用。但是,花菁類(lèi)熒光團(tuán)存在著光穩(wěn)定性差和斯托克斯位移小等問(wèn)題。本論文以改善探針的光穩(wěn)定性,將探針應(yīng)用于活體組織的深度成像為目的,基于花菁類(lèi)熒光團(tuán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行延伸設(shè)計(jì)合成新的部花菁衍生物熒光探針,期望為此類(lèi)探針的研究與發(fā)展提供新的思路和方法。開(kāi)展工作內(nèi)容如下:（1）以已有的Cy-Ph熒光團(tuán)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了專(zhuān)一檢測(cè)半胱氨酸（Cys）的熒光... 

【文章來(lái)源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

–1小分子生物硫醇的結(jié)構(gòu)示意圖

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2氧分子的三種自旋異構(gòu)體的分子軌道能級(jí)示意圖在免疫系統(tǒng)中,單線態(tài)氧可以對(duì)噬菌細(xì)胞和一些氧化酶的活性進(jìn)行調(diào)節(jié)。1972年，Steele小組提出了白細(xì)胞在捕獲入侵機(jī)體的有害物質(zhì)時(shí)，單線態(tài)氧、過(guò)氧化氫和超氧陰離子協(xié)同作用消滅入侵的有害物質(zhì)[63]，并且隨后在實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)出了單線態(tài)氧的化學(xué)發(fā)光。Krinsky等在空白對(duì)照組Sarcinaleutea菌株中清除單線態(tài)氧猝滅劑，實(shí)驗(yàn)組中含有單線態(tài)氧的猝滅劑，隨后將對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組分別與人多形核白細(xì)胞共同培育，觀察到實(shí)驗(yàn)組的菌株沒(méi)有明顯的減少而空白對(duì)照組的菌株快速死亡[64]。因此可以看出，單線態(tài)氧是免疫系統(tǒng)中不可或缺的一種殺菌劑。單線態(tài)氧在免疫系統(tǒng)中雖然是一個(gè)強(qiáng)有力的工具，但是對(duì)于正常的細(xì)胞也同樣的具有破壞能力，在體內(nèi)，單線態(tài)氧被認(rèn)為是一種重要的有毒物質(zhì)[65-67]，因?yàn)樗梢匝趸鞣N生物分子，如DNA，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，并且它對(duì)DNA堿基的反應(yīng)性已經(jīng)被Foote等人詳細(xì)描述了[68,69]。生血性原卟啉癥就是一種由于單線態(tài)氧的異常產(chǎn)生造成的疾病，這種病的患者紅血球中的原卟啉的含量較正常人的含量高很多，而原卟啉是單線態(tài)氧產(chǎn)生的一種光敏劑，在可見(jiàn)光下就可以激發(fā)基態(tài)的氧分子生成單線態(tài)氧，單線態(tài)氧會(huì)對(duì)細(xì)胞膜上的脂質(zhì)體進(jìn)行破壞，從而造成病人的溶血[70,71]。除此之外，光誘導(dǎo)產(chǎn)生的皮膚癌也與單線態(tài)氧有著密不可分的關(guān)系[72]。20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)了腫瘤光動(dòng)力治療（PDT）的腫瘤治療技術(shù)，通過(guò)近幾十年的發(fā)展，腫瘤光動(dòng)力學(xué)治療已經(jīng)成為了一種治療的常規(guī)方法[73]。光動(dòng)力學(xué)治療主要是將光敏劑選擇性地聚集到腫瘤組織中，再使用特定波長(zhǎng)的激光照射腫瘤組織，光敏劑在特定波長(zhǎng)的激光的照射下可以激發(fā)內(nèi)源性的基態(tài)氧分子轉(zhuǎn)化成單線態(tài)氧，單線態(tài)氧

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3熒光探針1的檢測(cè)機(jī)理Peng等[92]設(shè)計(jì)了一種雙模式檢測(cè)Cys的熒光探針2（圖1-4）。該探針使用了熒光素和香豆素相結(jié)合的熒光團(tuán)，并且與Cys的響應(yīng)速度可以達(dá)到5min。在450nm的激發(fā)光激發(fā)下，探針整體幾乎不發(fā)出熒光；加探針與Cys反應(yīng)后，探針在540nm處顯示出顯著增強(qiáng)的熒光發(fā)射峰。在332nm的激發(fā)光激發(fā)下，探針整體在472nm處可以觀察到探針的熒光發(fā)射峰；在探針與Cys反應(yīng)后，可以觀察到原本在472nm處的熒光發(fā)射降低，同時(shí)在540nm處出現(xiàn)了一個(gè)新的熒光發(fā)射峰，472nm處的熒光發(fā)射峰與540nm處的熒光發(fā)射峰呈現(xiàn)出比率熒光的現(xiàn)象。該探針具有低細(xì)胞毒性和良好的細(xì)胞穿透能力，可以在HepG2細(xì)胞內(nèi)對(duì)Cys進(jìn)行成像檢測(cè)。圖1-4探針2與Cys的響應(yīng)機(jī)制Zeng等[93]設(shè)計(jì)合成了一種近紅外熒光探針3（圖1-5）。在探針通過(guò)前述的原理與Cys反應(yīng)后，探針產(chǎn)生了強(qiáng)烈的近紅外熒光，探針的最大吸收波長(zhǎng)由未反應(yīng)前的550nm紅移到600nm，熒光發(fā)射峰在760nm處。該探針具有160nm的斯托克斯位移，檢測(cè)限可以達(dá)到48nmol/L，另外該探針?lè)�(wěn)定性較高并且細(xì)胞毒性較低，可以對(duì)細(xì)胞及112


本文編號(hào)：3426420