新型席夫碱类荧光探针的设计、合成及性能研究

发布时间：2017-10-11 01:27

  本文关键词：新型席夫碱类荧光探针的设计、合成及性能研究

  更多相关文章： 荧光探针 罗丹明B 氟硼二吡咯 细胞成像 斑马鱼成像

【摘要】：荧光探针凭借其高选择性、高灵敏度的将识别分子信息转换成荧光信号,并且可以实现在细胞内原位检测等优点,受到研究者们的广泛关注。而席夫碱类荧光探针由于其结构简单、合成更容易、性能更优越、成本更低,一直是近年来生物分析和化学领域的研究热点。罗丹明B和BODIPY(氟硼二吡咯)作为性能优异的荧光染料,普遍应用于荧光探针的设计合成中。罗丹明B荧光团不仅摩尔消光系数和荧光量子产率都比较高,而且分子毒性低,水溶性好,更重要的是罗丹明B分子内具有螺环结构,可以实现“OffOn”型荧光探针的合成。BODIPY类荧光染料具有光稳定性好,溶液极性和pH对其影响小,摩尔消光系数大,荧光量子产率高,结构对生物体毒性小,易于修饰等优点。本文基于罗丹明B和BODIPY荧光团,分别设计合成了能够同时检测Cu~(2+)和pH的双功能探针、HOCl荧光探针、Au~(3+)荧光探针。第二章中,设计合成了一种罗丹明B双功能光学传感器(RBF),它以5-羟甲基糠醛和罗丹明B酰肼为原料,通过简单的脱水缩合反应得到。在荧光性能方面,RBF能够高选择性、高灵敏度对酸性pH实现快速响应。pH从7.50减小至3.73,其荧光强度增强了41倍,并成功应用于PC12和Hela细胞内pH的监测。另外,在紫外-可见吸收光谱中,RBF可以实现对Cu~(2+)的专一性检测,并且通过EDTA实验,证明了RBF对Cu~(2+)的检测具有可逆性。此外,RBF还成功应用于实际水样中Cu~(2+)的检测。第三章中,以氟硼二吡咯醛(BODIPY-AL)和水合肼为原料,通过脱水缩合反应,合成了一种能够对HOCl实现专一性检测的荧光探针(Bodipy-Hy),与其他类似探针相比,Bodipy-Hy含有新的识别基团。随着HOCl对探针分子内C=N键氧化程度的增大,其荧光强度增强了11倍,荧光量子产率从0.06增大至0.62。在最佳实验条件下,Bodipy-Hy对HOCl的线性检测范围为0-22.5μM,检测限为56 nM(3×δblank/k)。此外,Bodipy-Hy成功应用于细胞内HOCl的成像检测,并且对细胞毒性很小。第四章中,以BODIPY为母体,设计合成了一种单席夫碱荧光探针(Probe 1),通过Au~(3+)导致探针分子内C=N键不可逆的水解反应,从而选择性识别检测Au~(3+)。与其他Au~(3+)荧光探针相比,具有许多优点,比如可以实现裸眼识别、对pH稳定、90秒的快速响应时间、检测限低至60 nM、抗干扰能力强。即使是在较高温度下,Probe1依然保持着自身原有的特性。更重要的是,这是首例已报道的用于斑马鱼体内检测Au~(3+)的荧光探针,表明了Probe1具有极好的组织透过性。
【关键词】：荧光探针 罗丹明B 氟硼二吡咯 细胞成像 斑马鱼成像
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-36
• 1.1 引言12
• 1.2 荧光探针的结构及识别原理12-13
• 1.3 罗丹明类荧光染料概述13
• 1.4 罗丹明B类荧光探针的研究进展13-19
• 1.4.1 Cu~(2+)荧光探针14-16
• 1.4.2 Hg~(2+)荧光探针16-18
• 1.4.3 pH荧光探针18-19
• 1.5 氟硼二吡咯类（BODIPY）荧光染料概述19
• 1.6 氟硼二吡咯类（BODIPY）荧光探针的研究进展19-27
• 1.6.1 Au~(3+)荧光探针19-21
• 1.6.2 生物硫醇类荧光探针21-23
• 1.6.3 次氯酸荧光探针23-25
• 1.6.4 其他分析物荧光探针25-27
• 1.7 课题的提出27-29
• 1.7.1 选题背景及研究目的27
• 1.7.2 主要研究内容27-29
• 参考文献29-36
• 第2章 罗丹明B双功能荧光分子探针高选择性、高灵敏度检测pH和Cu~(2+)36-56
• 2.1 引言36-37
• 2.2 实验方法37-38
• 2.2.1 仪器37
• 2.2.2 试剂37
• 2.2.3 罗丹明B衍生物RBF的合成及表征37-38
• 2.3 结果与讨论38-49
• 2.3.1 RBF的紫外吸收光谱对Cu~(2+)的响应38-39
• 2.3.2 RBF的荧光光谱39-40
• 2.3.3 条件优化实验40-41
• 2.3.4 铜离子浓度、pH变化对RBF识别的影响41-43
• 2.3.5 RBF与Cu~(2+)和H~+的作用机理43-46
• 2.3.6 干扰离子实验46-47
• 2.3.7 细胞实验47-48
• 2.3.8 实际样品的检测48-49
• 2.4 结论49-50
• 参考文献50-56
• 第3章 一种新型氟硼二吡咯类次氯酸荧光探针的合成及性能研究56-72
• 3.1 引言56-57
• 3.2 实验方法57-59
• 3.2.1 仪器57
• 3.2.2 试剂57
• 3.2.3 细胞培养57
• 3.2.4 细胞毒性57-58
• 3.2.5 探针Bodipy-Hy的合成及表征58-59
• 3.3 结果与讨论59-66
• 3.3.1 Bodipy-Hy的紫外吸收光谱59
• 3.3.2 Bodipy-Hy的荧光光谱59-60
• 3.3.3 条件优化实验60-62
• 3.3.4 线性实验62-63
• 3.3.5 Bodipy-Hy与HOCl的反应机理63-64
• 3.3.6 干扰离子实验64-65
• 3.3.7 细胞实验65-66
• 3.4 结论66-67
• 参考文献67-72
• 第4章 一种高性能氟硼二吡咯席夫碱类Au~(3+)荧光探针的合成及其应用研究72-92
• 4.1 引言72-73
• 4.2 实验方法73-75
• 4.2.1 仪器73
• 4.2.2 试剂73
• 4.2.3 探针1和探针2的合成与表征73-75
• 4.2.4 细胞毒性75
• 4.2.5 细胞培养和斑马鱼成像前处理75
• 4.3 结果与讨论75-86
• 4.3.1 条件优化实验75-77
• 4.3.2 探针1的紫外吸收光谱77-78
• 4.3.3 探针1的荧光光谱78-80
• 4.3.4 干扰离子实验80-81
• 4.3.5 温度实验81
• 4.3.6 探针2的光谱性能81-83
• 4.3.7 探针1与Au~(3+)的反应机理83-84
• 4.3.8 细胞实验和斑马鱼实验84-86
• 4.4 结论86-87
• 参考文献87-92
• 第5章 结论与展望92-94
• 5.1 结论92
• 5.2 展望92-94
• 在研期间发表的学术论文94-96
• 致谢96-97

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王姗姗;;小分子荧光探针在硫醇检测中的最新研究进展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龙少波;朱R，

本文编号：1009743