本文選題：Cd~(2+) + Cys/Hcy��； 參考：《安徽大學》2014年碩士論文

【摘要】：熒光化學探針是檢測生物體內(nèi)金屬離子濃度以及小分子的重要工具,其高選擇性、高靈敏度、合成簡單、價格便宜以及很好的生物應用的性質(zhì),使其逐步成為主要檢測工具。通過熒光化學探針與生物體內(nèi)的活性物質(zhì)參與化學反應的結(jié)果,可以幫助我們更好地從微觀角度去了解生命活動。近些年來,熒光檢測技術(shù)的應用主要在于臨床診斷,生物成像,環(huán)境保護等方面。然而,目前熒光化學探針大部分為單光子熒光化學探針,單光子熒光化學探針不僅易使生物本體產(chǎn)生自發(fā)熒光干擾,而且短的激發(fā)波長還會對細胞產(chǎn)生光致毒和光漂白。與傳統(tǒng)的單光子熒光化學探針相比,雙光子熒光探針作為一個科學家感興趣的研究課題,開始逐步替代單光子熒光探針。雙光子熒光化學探針具有滲透到更深的組織能力和提供更高的空間分辨率以及局域激發(fā)在近紅外光譜區(qū)(700-1000nm),長波激發(fā)可以降低光漂白以及減少對生物樣品的光損傷,從而得到高對比度的三維(3D)圖像。特別是,雙光子共聚焦成像在細胞中能延長活細胞和組織的觀察時間的特有優(yōu)點,這使得生物科學家們更好地觀察和研究活細胞和組織中的生命過程。在眾多的熒光報告基團中,喹啉衍生物由于其良好的光譜特性、水溶性、易于修飾以及低毒性的特點,越來越多地應用于生物實驗中。 本文利用Sonogashira偶聯(lián)等有機化學反應,以喹啉為母體,成功地制備了一系列能夠選擇性識別Cd2+口Cys/Hcy的雙光子熒光化學探針,并通過核磁共振譜以及質(zhì)譜等手段對目標探針分子進行了結(jié)構(gòu)表征。 一,本論文設(shè)計并合成了一例基于喹啉為母體,并在細胞溶酶體中定位的新型雙光子熒光探針Lyso-QS1。當探針分子與Cd2+絡合后,基于ICT,熒光譜圖紅移了60nm;基于PET機理,熒光逐漸增強。由于其對細胞毒性低,在雙光子共聚焦成像,發(fā)現(xiàn)探針很容易地在活細胞的溶酶體中長時間觀察Cd2+在細胞溶酶體中的成像,這也是我們第一個報道發(fā)現(xiàn)的。探針Lyso-QS1與Lysotracker Green商用品在7402細胞中進行了對比研究,研究表明了二者均在溶酶體定位,重疊率能達到90%以上。 二.設(shè)計合成了一種新型比率計雙光子熒光探針MQ高選擇地來檢測Cys/Hcy,基于ICTPPET機理可以作為Cys和Hcy的新型反應型探針。熒光探針在加入Cys/Hcy時,在710nm擁有大雙光子吸收截面值為265GM,同時伴隨著發(fā)射波長發(fā)生95nm的藍移。與之前報道的雙光子熒光探針檢測Cys/Hcy相比,MQ與Cys/Hcy反應速度較快。反應機理主要通過1HNMR, Maldi-TOF MS和理論計算(DFT)來分析。細胞毒性測試表明了MQ對細胞毒性低,生物成像表明了在雙光子激發(fā)下,MQ是一個能夠穿透細胞膜來檢測細胞內(nèi)的Cys。
[Abstract]:Fluorescent chemical probe is an important tool for detecting the concentration of metal ions and small molecules in organism. It has the advantages of high selectivity, high sensitivity, simple synthesis, low cost and good properties of biological application, which makes it gradually become the main detection tool.The results of chemical reactions with fluorescent chemical probes and active substances in organisms can help us to understand the life activities from the microscopic point of view.In recent years, the application of fluorescence detection technology mainly lies in clinical diagnosis, biological imaging, environmental protection and so on.However, at present, most of the fluorescent probes are single photon fluorescence probes. Single photon fluorescence probes not only cause autofluorescence interference in biological bodies, but also produce phototoxicity and photobleaching on cells with short excitation wavelength.Compared with traditional single photon fluorescence probes, two photon fluorescence probes, as a subject of interest to scientists, are gradually replacing single photon fluorescence probes.Two-photon fluorescence probes have the ability to penetrate deeper tissues and provide higher spatial resolution and local excitation in the near infrared region of 700-1000 nm ~ (-1). Long wave excitation can reduce photobleaching and reduce photodamage to biological samples.The high contrast 3D image is obtained.In particular, two-photon confocal imaging has the unique advantage of prolonging the observation time of living cells and tissues in cells, which makes biological scientists better observe and study the life processes in living cells and tissues.Quinoline derivatives have been widely used in biological experiments due to their good spectral properties, water solubility, easy modification and low toxicity among many fluorescent reporting groups.In this paper, a series of two-photon fluorescence probes which can selectively recognize Cd2 mouth Cys/Hcy have been successfully prepared by using organic chemical reactions such as Sonogashira coupling and quinoline as parent.The structure of the target probe was characterized by NMR and MS.In this thesis, a novel two-photon fluorescence probe Lyso-QS1 was designed and synthesized based on quinoline as parent and located in lysosome.When the probe molecule is complexed with Cd2, the fluorescence spectrum shifts to 60 nm based on ICT.Based on the mechanism of PET, the fluorescence intensifies gradually.Because of its low cytotoxicity, the probe was found to be easy to observe Cd2 imaging in lysosomes of living cells for a long time in two-photon confocal imaging, which is the first reported finding.Lyso-QS1 and Lysotracker Green were compared in 7402 cells. The results showed that both of them were located in lysosome, and the overlap rate was over 90%.II.A novel ratio meter two-photon fluorescence probe MQ is designed and synthesized to detect cysts in high selectivity. Based on the ICTPPET mechanism, it can be used as a new reactive probe for Cys and Hcy.With the addition of Cys/Hcy, the fluorescence probe has a large two-photon absorption cross section of 265 GM in 710nm, and the blue shift of 95nm occurs with the emission wavelength.Compared with the two-photon fluorescence probe reported previously, the reaction rate between Cys/Hcy and Cys/Hcy is faster.The reaction mechanism was analyzed by 1H N M R, Maldi-TOF MS and theoretical calculation.Cytotoxicity tests showed that MQ was less cytotoxic, and biometric imaging showed that MQ was a cell penetrating cell membrane capable of detecting intracellular Cyss under two-photon excitation.
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R914;O657.3

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Ramaraj Thirugnanasampandan;Rajarajeswaran Jayakumar;;Protection of cadmium chloride induced DNA damage by Lamiaceae plants[J];Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine;2011年05期

2 尹藝;趙穎;馬蓮菊;卜寧;;堿蓬內(nèi)生真菌對鎘脅迫水稻幼苗生長及生理生化指標的影響[J];貴州農(nóng)業(yè)科學;2014年03期

3 張慧;鐘華;許海平;張燁軒;;熒光成像技術(shù)及其在生命科學中的應用[J];氨基酸和生物資源;2014年02期

4 張艷;陳鵬;姚祝軍;;適用于熒光成像的化學發(fā)色團與生物正交反應研究進展[J];科學通報;2013年Z2期

5 丁成榮;沈俊杰;楊志香;張國富;郭欣;;3-(N-乙基-N-甲氧碳酰甲基)氨基乙酰苯胺的合成[J];精細化工;2013年10期

6 郭進;劉俠;董迪;朱守平;楊鑫;田捷;;活體光學投影斷層成像系統(tǒng)與應用[J];自動化學報;2013年12期

7 譚逸斌;張宇翔;李中源;張啟英;顧寧;;一種可實現(xiàn)原位監(jiān)測的細胞培養(yǎng)信息化裝置[J];科學通報;2014年11期

8 由麗萍;寧璇璇;陳磊磊;張林寶;趙建民;劉小莉;吳惠豐;;Expression profiles of two small heat shock proteins and antioxidant enzyme activity in Mytilus galloprovincialis exposed to cadmium at environmentally relevant concentrations[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;2014年02期

9 李西平;劉斯佳;吳戰(zhàn);蔣健暉;;基于硅量子點電子轉(zhuǎn)移熒光淬滅的2,4,6-三硝基甲苯/2,4,6-三硝基苯酚檢測新方法[J];化學學報;2014年05期

10 王魁;劉自力;蔣凱;;比率檢測高/半胱氨酸熒光染料的合成及活細胞成像研究[J];化學學報;2014年05期

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 鄧瓊;多功能三氮唑氨基酸衍生物構(gòu)建及基于白藜蘆醇的Aβ42探針研究[D];華東理工大學;2013年

2 章永登;三維超分辨率顯微成像系統(tǒng)、定位算法以及熒光蛋白的開發(fā)[D];華中科技大學;2013年

3 伍賢軍;藍藻色素蛋白的生物合成及應用研究[D];華中科技大學;2013年

4 馮志煒;跨膜蛋白和納米材料的分子動力學研究[D];蘇州大學;2013年

5 楊中琴;適用于熒光蛋白標記大樣本的塑性包埋方法研究[D];華中科技大學;2013年

6 王娜;嗜水氣單胞菌浮游態(tài)和生物被膜狀態(tài)比較蛋白質(zhì)組學及相關(guān)蛋白特性分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2012年

7 軒瑞晶;鎘對華溪蟹糖和蛋白質(zhì)分解代謝的影響機制研究[D];山西大學;2013年

8 程倩;NaGdF_4:Yb~(3+)，，Er~(3+)磁性—熒光納米粒子的制備及改性機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

9 李永鋒;豬瘟病毒N~(pro)蛋白核仁穿梭及其對病毒復制的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2013年

10 吳青青;喹啉-2-甲撐丙二酸及其酯等功能分子的合成及應用[D];中國科學技術(shù)大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 葛飛;重金屬離子的熒光檢測和吸附處理[D];山東大學;2013年

2 彭飛;尺寸依賴的水溶性量子點細胞行為學研究及基于硅納米線的藥物載體進行癌癥治療[D];蘇州大學;2013年

3 姜雯雯;硅納米線陣列的生物學活性的誘導與研究[D];蘇州大學;2013年

4 郭媛媛;硅基納米材料在生物傳感和醇類燃料電池中的應用[D];蘇州大學;2013年

5 姜享旭;硅基納米材料拉曼平臺在細胞分析檢測的應用基礎(chǔ)研究[D];蘇州大學;2013年

6 白宏偉;PiggyBac轉(zhuǎn)座子載體的構(gòu)建與在牛成纖維細胞中轉(zhuǎn)座位點的分析[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2013年

7 李婷婷;番茄花葉病毒外殼蛋白與煙草IP-L蛋白的互作分析[D];西南大學;2013年

8 陸益梅;基于近紅外量子點的活體行為學研究及其在腫瘤成像上的應用研究[D];蘇州大學;2013年

9 徐康;Anxa3表達上調(diào)對小鼠肝癌Hca-P細胞株生物學行為的影響[D];大連醫(yī)科大學;2012年

10 許嘉珍;肌肉特異性酪氨酸激酶—紅色熒光蛋白融合熒光蛋白基因的構(gòu)建[D];延邊大學;2013年

本文編號：1771284