水溶性聚噻吩比率探针的设计合成及传感性质研究
[Abstract]:Adenosine triphosphate (ATP) is an important biological small molecule in organism, which plays a key role in many life processes. Abnormal concentration of ATP often leads to many diseases, so it is simple, rapid and sensitive. Selective detection methods are of great significance not only for the basic research of life process, but also for clinical diagnosis, drug analysis and so on. Fluorescence technique has been widely used in the detection of bioactive substances because of its advantages of simple operation, high sensitivity, good selectivity and easy in situ imaging. The fluorescence signal of ATP fluorescence probe reported at present is usually based on the change of single wavelength emission intensity. This method is easy to be affected by the external environment and has low signal-to-noise ratio (SNR). However, the ratio fluorescence probe, which combines the substrate with the probe, exhibits excitation or emission shift, and two fluorescence emission intensities change with the change of the substrate. The detection was performed using the ratio of fluorescence intensity at these two different wavelengths. This method can improve the dynamic response range of detection, establish internal standard and greatly weaken the interference of other factors. It is a convenient and effective way to improve the sensitivity of fluorescent probe. In recent years, fluorescent probes based on conjugated polymers have attracted wide attention due to their good photoelectric properties and signal amplification effects. Polythiophene derivatives are sensitive to external stimuli due to their conformation and aggregation morphology. The fluorescence spectra of polythiophene derivatives will change significantly under the inducement of the analyte, and the color of the solution will change obviously. Therefore, as a fluorescence and colorimetric double-mode detection probe materials are sought after by many researchers. In this paper, a ratio ATP fluorescence probe (Cou-PT) was designed and synthesized. Coumarin fluorescence group was introduced into the side chain of polythiophene (PT). Coumarin fluorescence group was used as energy donor for FRET and conjugated polythiophene as FRET energy receptor. The detection principle is as follows: the unbonded Cou-PT adopts the random coil conformation. Once ATP is added, Cou-PT forms a complex with ATP. As a result, the main chain of polythiophene changed from random cluster conformation to plane conformation and further aggregation between chains occurred. The fluorescence quenching of the system and the red shift of UV spectrum were observed. In order to regulate the FRET efficiency of coumarin fluorescence group to the main chain of polythiophene, the Cou-PT absorption spectrum and the emission spectrum of coumarin fluorescence group were overlapped before and after the addition of ATP, and the two mechanisms of fluorescence quenching induced by coupling aggregation of coumarin fluorescence group to polythiophene were also studied. The ratio detection of ATP is realized. In this paper, the sensing properties of ratio probe Cou-PT to ATP were systematically studied by means of fluorescence spectrum, UV absorption spectrum, circular dichroism spectrum and dynamic light scattering spectroscopy. The results of Job's-plot show that Cou-PT and ATP can form 1:1 complex, and the binding constant is Kapp=3.12 脳 104M-1. The CD spectra and DLS results show that the main conformation of polythiophene changes from non-plane to plane conformation and aggregates with the addition of ATP, and the fluorescence spectrum of Cou-PT changes proportionally before and after the addition of ATP. At the same time, the red shift of absorption spectrum is accompanied by the color change of solution, so the probe can also be used for naked eye detection of ATP.. In addition, the probe showed excellent selectivity to ATP, and the addition of ADP,AMP or various other anions did not cause obvious changes in fluorescence and UV spectra. Cou-PT was also used to monitor the hydrolysis of ATP catalyzed by ATPase in real-time under physiological pH conditions. The fluorescence imaging of living cells was preliminarily realized.
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O657.3
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,本文编号:2341767
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