本文關(guān)鍵詞：反應型次氯酸熒光探針的合成和應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在過去20年中,熒光技術(shù)在生物化學和生物物理學中的應用都得到了突飛猛進的發(fā)展。現(xiàn)如今熒光成像技術(shù)已經(jīng)成為了一種方法學而被廣泛應用于生物技術(shù),流式細胞術(shù),疾病的診斷,DNA的測序、鑒定及基因的分析等領(lǐng)域。次氯酸(HClO/ClO-)是一種重要的活性氧物種,細胞在正常環(huán)境下產(chǎn)生內(nèi)源性次氯酸能夠殺滅外來的細菌和病原體。然而,次氯酸的過量產(chǎn)生,會導致細胞內(nèi)生物分子的非正常氧化,并引起組織的損傷和一系列疾病的發(fā)生等。因此,能夠快速選擇性監(jiān)測生物樣本中次氯酸濃度變化的熒光探針的開發(fā)設(shè)計,越來越受到關(guān)注。本論文中以次氯酸在環(huán)境和生物細胞中的檢測為目的,熒光檢測為手段,綜合運用分子識別和分子熒光傳感的原理設(shè)計合成了兩例次氯酸熒光探針。以N-雜香豆素為熒光染料母體引入識別基團1,8-二萘胺,基于縮醛胺氧化機理,設(shè)計合成了一例"off-on"型次氯酸熒光探針AC-CIO,探針分子本身由于PET效應不發(fā)射熒光,當與次氯酸作用之后,識別基團部分被氧化,PET效應被抑制,在576 nn處發(fā)射出強烈的熒光,反應較迅速(2分鐘內(nèi)達到飽和),選擇性好,最低檢測限低(25 nM),而且隨著次氯酸濃度的增大,溶液顏色由粉紅色逐漸變?yōu)榈S色,能夠?qū)崿F(xiàn)可視化檢測。熒光共聚焦成像實驗表明探針AC-ClO能夠用于檢測細胞內(nèi)源和外源性次氯酸,而且隨著刺激物濃度的增大,細胞內(nèi)熒光強度不斷增大。我們將吡咯基團引入BODIPY熒光母體的3位,使之形成一個更大的π-π共軛體系,基于吡咯氧化機理,設(shè)計合成了一例比率型次氯酸熒光探針BRCIO.當與次氯酸反應后,吡咯基團中的N原子被氧化為N-O配合物的形式,破壞了吡咯基團與BODIPY母體的共軛,使熒光發(fā)射波長由585 nm處藍移到505nm,二者形成很好的線性關(guān)系。且反應前后有177倍的比率熒光增強,反應相當迅速,幾乎瞬間達到飽和(1 s內(nèi)),對其他活性氧有較好的選擇性。根據(jù)熒光共聚焦成像實驗我們還發(fā)現(xiàn)探針分子BRCIO能夠?qū)毎麅?nèi)次氯酸進行成像,而且反應前后信號實現(xiàn)很好的分離,反應前探針本身主要定位在細胞質(zhì)區(qū)域,而與次氯酸反應后的產(chǎn)物主要定位于細胞膜上。同時探針分子BRCIO還可以用于試紙中次氯酸的檢測。
【關(guān)鍵詞】：熒光探針 次氯酸 檢測限 識別 細胞成像
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R914.5;TQ422
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-25
• 1.1 引言8
• 1.2 熒光產(chǎn)生的基本原理8-9
• 1.3 熒光分子探針的設(shè)計及識別機理9-13
• 1.3.1 熒光分子探針的設(shè)計9-10
• 1.3.2 熒光探針的識別機理10-13
• 1.4 次氯酸及反應型次氯酸熒光探針現(xiàn)狀13-24
• 1.4.1 次氯酸的生理意義13
• 1.4.2 反應型次氯酸熒光探針的研究進展13-24
• 1.5 本論文的選題背景和設(shè)計思想24-25
• 2 基于縮醛胺氧化機理的次氯酸熒光探針25-46
• 2.1 背景介紹25
• 2.2 探針分子設(shè)計與合成路線25-26
• 2.2.1 分子設(shè)計25-26
• 2.2.2 合成路線及推斷機理26
• 2.3 實驗部分26-32
• 2.3.1 實驗儀器與試劑26-27
• 2.3.2 探針分子及中間體的合成27-30
• 2.3.3 探針分子AC-ClO的光譜和應用性能測試方法30-32
• 2.4 探針分子AC-ClO結(jié)果與討論32-45
• 2.4.1 探針分子AC-ClO的光譜和應用性能測試方法32-33
• 2.4.2 探針分子AC-ClO的濃度滴定實驗33-35
• 2.4.3 探針分子AC-ClO對各種活性氧物種的選擇性實驗35
• 2.4.4 探針分子AC-ClO對常見離子的選擇性和競爭性實驗35-36
• 2.4.5 探針分子AC-ClO與次氯酸鈉反應前后pH滴定實驗36-37
• 2.4.6 探針分子AC-ClO與次氯酸反應的動力學測試37-38
• 2.4.7 探針分子AC-ClO熒光量子產(chǎn)率的測定38
• 2.4.8 探針分子AC-ClO細胞內(nèi)次氯酸成像實驗38-42
• 2.4.9 探針分子AC-ClO的細胞毒性實驗42-43
• 2.4.10 探針分子AC-ClO對次氯酸檢測的機理探究43-44
• 2.4.11 探針分子AC-ClO通過高斯模擬計算驗證機理44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 3 基于吡咯氧化機理的次氯酸根熒光探針46-59
• 3.1 背景介紹46
• 3.2 探針分子設(shè)計與合成路線46-47
• 3.2.1 分子設(shè)計46-47
• 3.2.2 合成路線及推斷機理47
• 3.3 實驗部分47-50
• 3.3.1 探針分子BRClO的合成47-48
• 3.3.2 探針分子BRClO的光譜和應用性能測試方法48-50
• 3.4 探針分子BRClO結(jié)果與討論50-58
• 3.4.1 探針分子BRClO濃度滴定實驗50-51
• 3.4.2 探針分子BRClO的紫外吸收光譜測試51
• 3.4.3 探針分子BRClO的對各種活性氧物種的選擇性實驗51-52
• 3.4.4 探針分子BRClO與次氯酸鈉反應前后pH滴定實驗52-53
• 3.4.5 探針分子BRClO與次氯酸鈉反應時間響應動力學實驗53
• 3.4.6 探針分子BRClO用于細胞內(nèi)次氯酸成像實驗53-55
• 3.4.7 探針分子BRClO細胞毒性試驗55
• 3.4.8 探針分子BRClO試紙用于次氯酸檢測實驗55-56
• 3.4.9 探針分子BRClO對次氯酸檢測的機理探究56-57
• 3.4.10 探針分子BRClO高斯模擬計算57-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-66
• 附錄 化合物結(jié)構(gòu)表征66-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況71-72
• 致謝72-73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測中的最新研究進展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號：298399