增强型荧光探针的设计及在硫化氢和pH检测方面的应用

发布时间：2017-10-22 00:23

  本文关键词：增强型荧光探针的设计及在硫化氢和pH检测方面的应用

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【摘要】：近年来,由于荧光探针在检测和标记方面应用的日趋成熟,使其成为科学探究的重要手段,在很多领域都展示出了广阔的应用前景,如环保、化工、食品、生物学、医学等。目前绝大多数荧光探针具有提供定量检测信息的特征,但不具有特异的靶向性。这不能满足人们对某些生理过程进行深入观测的研究。所以,急需研发具有定位功能的荧光探针。本论文从尼罗红、荧光素两种发色团出发,通过引入其他的结构单元,对其结构自身进行修饰,发掘新特性的同时也能弥补一些自身的缺点。本文合成了种增强型荧光探针NRS,它能够在与硫化氢作用后,产生强烈荧光,并且能够定位于线粒体。基于光诱导电子转移(PET)机理,将吸电子的2,4-二硝基苯结构单元引入母体尼罗红衍生物9-Dimethylamino-2-hydroxy-5H-benzo[a] phenoxazin-5-one)上,构建了荧光探针NRS。探针NRS表现了优异的特性；NRS可以快速对硫化氢做出响应,在相同条件下,有其他阴阳离子、活性氧、活性氮等物种的存在干扰下,探针NRS依然能对硫化氢产生专一的响应,表明探针NRS对硫化氢的这种响应是具有很高的选择性的。通过对细胞进行染色实验,发现在细胞的线粒体里出现荧光,说明探针NRS能够进入到细胞内部,具有细胞膜的透过性。与Rh123进行共定位成像进一步说明探针NRS能够定位于细胞的线粒体。本文第二部分合成了一种线粒体靶向型pH荧光探针FDI。探针FDI能够快速的定位于线粒体中,且该探针具有较长的荧光发射光谱(650-750nm)、有pH响应范围宽、响应快速的特点。FDI对于pH值的响应,可以很直观的体现在颜色的变化上,不同pH下的探针FDI溶液颜色有明显差异。进行了光稳定性实验,结果表明,探针FDI光稳定性很好,光照下也不易分解。荧光共聚焦显微成像实验也说明探针FDI有较好的溶解性和生物兼容性,表明这类探针具有较好的细胞通透性。
【关键词】：荧光探针 尼罗红 荧光素 硫化氢 pH
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 引言11-16
• 1.1 背景介绍11-13
• 1.1.1 荧光分子探针11
• 1.1.2 荧光分子探针机理11-12
• 1.1.3 荧光分子探针的发展12-13
• 1.2 线粒体探针的研究进展13-14
• 1.3 pH探针的研究进展14-15
• 1.4 课题研究目的与意义15
• 1.5 课题研究内容15-16
• 第2章 基于尼罗红衍生物的增强型硫化氢荧光探针NRS16-37
• 2.1 概述16-18
• 2.2 作用机理18-19
• 2.3 合成路线19
• 2.4 实验部分19-23
• 2.4.1 仪器和原料19
• 2.4.2 中间体1的合成19-20
• 2.4.3 中间体2的合成20
• 2.4.4 探针NRS的制备20
• 2.4.5 溶液的配置20-21
• 2.4.6 测试实验方法21-23
• 2.5 结果与讨论23-37
• 2.5.1 探针NRS的结构表征23-24
• 2.5.2 探针NRS的光谱性质24-35
• 2.5.3 探针NRS的细胞成像实验35-37
• 第3章 线粒体靶向型近红外pH荧光探针FDI37-53
• 3.1 概述37
• 3.2 作用机理37-38
• 3.3 合成路线38-39
• 3.4 实验部分39-41
• 3.4.1 仪器和原料39
• 3.4.2 中间体1荧光素单醛的制备方法39
• 3.4.3 中间体2荧光素烯醛的制备方法39
• 3.4.4 FDI的制备方法39-40
• 3.4.5 溶液的配制40
• 3.4.6 测试实验方法40-41
• 3.5 结果与讨论41-53
• 3.5.1 探针FDI的光谱性质41-51
• 3.5.2 探针FDI的荧光共聚焦显微成像51-53
• 结论与展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李静;范大和;李红波;袁淑军;;水溶性汞离子荧光探针的研究新进展[J];光谱实验室;2010年03期

2 吴世康;荧光化学传感器研究中的光化学与光物理问题[J];化学进展;2004年02期

3 王敬国;尼罗红在测定细菌细胞中聚-β-羟基丁酸和其他脂类贮藏物质中的应用[J];微生物学报;1994年01期

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本文编号：1075934