检测次氯酸的荧光探针合成与应用

发布时间：2017-04-17 15:07

  本文关键词：检测次氯酸的荧光探针合成与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：活性氧是生物体生命活动中正常氧代谢的副产物,在生物体的各种生理和病理过程中起着重要作用。到目前为止,对生物体内氧化还原平衡的活性物种实时监测,仍然是关系到生理和病理研究的重大问题和挑战。在多种生物检测技术手段之中,有机小分子探针以其高灵敏度、专一选择性、非侵入式及操作简便等优势,加上荧光共聚焦显微成像技术实现对生物体内活性分子的实时在线监测,已成为高时空分辨率检测活体内生理活性物种的强大生物化学工具。近年来,受到了人们的广泛关注。本论文首次报道了几种新型有机小分子荧光探针的设计、合成,并成功将其应用于酶活性检测及活细胞荧光成像。本论文基于有机小分子荧光探针与生物体内活性氧物种的选择性响应,探针的荧光光谱发生改变,从而实现对该活性氧物种的检测,成功将其用于活细胞的可视化荧光成像。本文主要开展了两方面的研究工作。(1)基于花菁骨架的含硫近红外荧光探针用于次氯酸的检测设计合成了基于七甲川花菁染料(Cy7-Cl)的近红外荧光探针Cy-Nph S。探究了该探针的光谱性能,Cy-Nph S表现出了特异的选择性和较高的灵敏度,成功应用于酶活性检测和活细胞内活性氧的检测。(2)基于荧光素骨架荧光探针的设计合成及生物应用模拟谷胱甘肽过氧化物酶GPx的活性中心—硒半胱氨酸,以荧光素和2,7-二氯荧光素为母体,设计合成了用于可逆检测次氯酸的荧光探针1和2。在模拟生理条件下,探究这两个探针的光谱性能。与次氯酸作用前后,荧光显著增强;对其他一些活性氧物种几乎没有响应。它们表现出选择性专一、灵敏度高、响应迅速、可逆响应的优点。同时,借助于荧光共聚焦显微成像技术,把这两个探针成功用于活细胞内次氯酸的可视化荧光成像。
【关键词】：次氯酸 荧光探针 氧化还原可逆 荧光成像
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-29
• 1.1 活性氧的产生机理及生理作用10
• 1.2 活性氧的检测技术10-12
• 1.3 荧光生物成像技术12-14
• 1.3.1 简介12
• 1.3.2 荧光探针12-14
• 1.4 荧光探针的设计原理14-16
• 1.4.1 光诱导电子转移15
• 1.4.2 光诱导分子内电荷转移15-16
• 1.4.3 荧光共振能量转移16
• 1.5 检测HClO/ClO-的荧光探针16-29
• 1.5.1 直接氧化反应17-19
• 1.5.2 碳氮双键的断裂19-22
• 1.5.3 螺环开环氧化及水解反应22-24
• 1.5.4 荧光团去保护24-25
• 1.5.5 氧化还原可逆荧光探针25-29
• 2 基于花菁骨架的含硫近红外荧光探针用于次氯酸的检测29-40
• 2.1 引言29-30
• 2.2 实验部分30-33
• 2.2.1 实验试剂和表征30
• 2.2.2 吸收光谱和荧光光谱30-31
• 2.2.3 细胞培养31
• 2.2.4 化合物的合成与表征31-33
• 2.3 结果与讨论33-39
• 2.3.1 反应机理推测33
• 2.3.2 荧光探针Cy7-NphS的光谱性质33-34
• 2.3.3 荧光探针Cy7-NphS的荧光滴定实验34-35
• 2.3.4 荧光探针Cy7-NphS对次氯酸响应的线性曲线及检出限35
• 2.3.5 pH值对Cy7-NphS荧光强度的影响35-36
• 2.3.6 荧光探针Cy7-NphS对活性氧物种的选择性响应36-37
• 2.3.7 荧光探针Cy7-NphS的生物应用37-39
• 2.4 结论39-40
• 3 基于荧光素骨架荧光探针的合成及生物应用40-54
• 3.1 引言40-41
• 3.2 实验部分41-44
• 3.2.1 实验试剂与表征41
• 3.2.2 吸收光谱和荧光光谱41-42
• 3.2.3 激光共聚焦显微镜42
• 3.2.4 细胞培养42
• 3.2.5 MTT实验42-43
• 3.2.6 化合物的合成与表征43-44
• 3.3 结果与讨论44-51
• 3.3.1 反应机理推测44
• 3.3.2 荧光探针1和探针2的光谱性质44-45
• 3.3.3 荧光探针1和探针2的荧光滴定实验45-47
• 3.3.4 荧光探针1和探针2对次氯酸响应的线性曲线及检测限47-48
• 3.3.5 pH对探针荧光强度的影响48-49
• 3.3.6 荧光探针对活性氧物种的选择性响应49
• 3.3.7 荧光探针的动力学曲线49-50
• 3.3.8 荧光探针的氧化还原循环50-51
• 3.4 荧光探针的生物应用51-53
• 3.4.1 检测活细胞外加和内生次氯酸51-52
• 3.4.2 MTT实验52-53
• 3.5 结论53-54
• 4 总结与展望54-55
• 符号说明55-56
• 参考文献56-65
• 附录65-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士期间的研究成果67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 樊江莉,彭孝军,吴云扣,高尚;生物应用锌(Ⅱ)荧光探针研究进展[J];化学研究与应用;2005年02期

2 孙俊永;黄克靖;刘彦明;袁红霞;谢宛珍;;分子荧光探针在一氧化氮分析中的应用进展[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2008年01期

3 王富强;李亚明;刘s

本文编号：313478