本文關(guān)鍵詞：生物發(fā)光探針和熒光素酶底物的設(shè)計合成與活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物發(fā)光(bioluminescence)是一種存在于生物體內(nèi)的特殊類型的化學(xué)發(fā)光,它不依賴于有機(jī)體對外界光能的吸收,而是體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)在酶的催化下高效的將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿倪^程。生物發(fā)光活體成像技術(shù)由于其非侵襲性、高靈敏度、可視化以及能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時動態(tài)觀測等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用各個領(lǐng)域,成為了一種重要的活體成像手段。螢火蟲生物發(fā)光系統(tǒng)作為研究開始最早,研究最為透徹的一個生物發(fā)光系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用于生物發(fā)光成像。螢火蟲熒光素有著良好的溶解性,高效的反應(yīng)速度,強(qiáng)烈的生物發(fā)光強(qiáng)度,是螢火蟲生物發(fā)光體系中主要的工具藥。在ATP、02和Mg2+存在的條件下螢火蟲螢光素可被螢光素酶氧化,釋放出氧化螢光素同時發(fā)生生物發(fā)光現(xiàn)象。本課題基于螢火蟲螢光素的結(jié)構(gòu),分別設(shè)計了三種活性小分子的生物發(fā)光探針,分別是過氧化氫探針、硫化氫探針、氟離子探針,和三個能夠被螢光素酶催化氧化發(fā)光的的環(huán)烷基單取代氨基熒光素類化合物。本論文主要包括兩個主要部分：1.研究了3種用于檢測生物活性小分子的生物發(fā)光探針,并對其生物活性進(jìn)行了詳細(xì)評價。生物體內(nèi)的活性小分子對于機(jī)體的生命活動起著重要的作用。適量的過氧化氫在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量生成、生長調(diào)節(jié)、生物合成及細(xì)胞代謝等方面都起到了不可或缺的作用；氟離子作為自然界中最小的陰離子,在生命體中起著至關(guān)重要的作用,與人體健康有著密切聯(lián)系。它是人體必需的微量元素,可以預(yù)防齲齒,也可以用作治療骨質(zhì)疏松癥的藥品。另一方面過量氟化物是牙齒和骨氟中毒的主要原因；硫化氫繼一氧化氮、一氧化碳之后被認(rèn)為第三種重要的調(diào)節(jié)血管、神經(jīng)、免疫系統(tǒng)的氣體信號分子,但是一旦細(xì)胞不能保持正常的H2S濃度,就會引發(fā)諸如動脈和肺動脈高血壓、老年癡呆癥、胃黏膜損傷和肝硬化等各種疾病。本論文設(shè)計的生物小分子生物發(fā)光探針都是由發(fā)光基團(tuán)氨基螢光素或者是D-熒光素、小分子識別基團(tuán)組成,其中有四個探針加入了自降解連接臂。每種探針中都有一個選擇性和識別活性都相對良好的探針,能夠定性和定量的檢測溶液、細(xì)胞和體內(nèi)產(chǎn)生的微量的活性小分子。這些探針能夠?qū)崿F(xiàn)對活性小分子的可視化的實(shí)時非侵襲檢測,是很有潛力的生物發(fā)光探針。2.合成了三個螢光素酶底物,并測試酶水平、細(xì)胞水平和動物水平的生物發(fā)光性質(zhì)。我們對應(yīng)用較為廣泛的氨基螢光素進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,設(shè)計了三個脂溶性較大的螢光素酶底物,對氨基熒光素6’位的氨基用環(huán)烷基進(jìn)行單取代,這三個底物都可進(jìn)行生物發(fā)光成像,而且發(fā)光波長有著明顯的紅移,體內(nèi)發(fā)光時間明顯延長,透過血腦屏障進(jìn)行腦部成像的靈敏度明顯提高,所以這三個底物將會拓展生物發(fā)光成像在活體成像方面的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：生物發(fā)光 活性小分子探針 過氧化氫 硫化氫 氟離子 生物發(fā)光底物
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R91;R914.5
【目錄】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 縮寫列表 (LIST OF ABBREVIATIONS)12-13
• 第一章 前言13-21
• 1.1 生物發(fā)光簡介13-14
• 1.2 生物發(fā)光成像簡介14-15
• 1.3 小分子生物發(fā)光探針的研究進(jìn)展15-17
• 1.3.1 螢火蟲螢光素體系小分子生物發(fā)光探針的設(shè)計原理15
• 1.3.2 過氧化氫探針的研究進(jìn)展15-16
• 1.3.3 硫化氫探針的研究進(jìn)展16
• 1.3.4 氟離子探針的研究進(jìn)展16-17
• 1.4 螢火蟲螢光素酶底物的研究進(jìn)展17-21
• 第二章 過氧化氫生物發(fā)光探針的活性研究21-29
• 2.1 過氧化氫生物發(fā)光探針的活性研究21-28
• 2.1.1 實(shí)驗試劑和儀器21-22
• 2.1.2 試驗方法22-24
• 2.1.3 結(jié)果與討論24-28
• 2.2 本章小結(jié)28-29
• 第三章 硫化氫生物發(fā)光探針的設(shè)計,合成和活性研究29-40
• 3.1 硫化氫生物發(fā)光探針的合成29-33
• 3.1.1 實(shí)驗試劑和儀器29-30
• 3.1.2 目標(biāo)化合物的合成30-33
• 3.2 硫化氫生物發(fā)光探針的活性測試33-38
• 3.2.1 實(shí)驗試劑和儀器33
• 3.2.2 實(shí)驗方法33-35
• 3.2.3 結(jié)果與討論35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-40
• 第四章 氟離子生物法光探針設(shè)計,合成和活性研究40-48
• 4.1 氟離子生物發(fā)光探針的合成40-42
• 4.1.1 實(shí)驗試劑和儀器40
• 4.1.2 目標(biāo)化合物的合成40-42
• 4.2 氟離子生物發(fā)光探針的活性42-47
• 4.2.1 實(shí)驗試劑和儀器42-43
• 4.2.2 實(shí)驗方法43-44
• 4.2.3 結(jié)果與討論44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第五章 基于螢火蟲螢光素酶底物的設(shè)計、合成和活性研究48-59
• 5.1 螢火蟲螢光素酶底物的合成48-52
• 5.1.1 實(shí)驗試劑和儀器48
• 5.1.2 目標(biāo)化合物的合成48-52
• 5.2 螢火蟲螢光素酶底物的活性研究52-57
• 5.2.1 實(shí)驗試劑和儀器52
• 5.2.2 實(shí)驗方法52-54
• 5.2.3 結(jié)果與討論54-57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 附錄Ⅰ 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況65-66
• 附錄Ⅱ 化合物的~1H-NMR,~(13)C-NMR,ESI-MS圖譜66-88
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表88

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳文曉;生物發(fā)光探針和熒光素酶底物的設(shè)計合成與活性研究[D];山東大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：生物發(fā)光探針和熒光素酶底物的設(shè)計合成與活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：267996