基于检测偶氮还原酶和过氧化氢荧光探针的合成、性质及生物成像研究
发布时间：2021-10-26 23:14
在细胞的生长增殖、代谢凋亡过程中,每一环节都需要生物活性酶的参与。细胞内的小分子活性氧和金属离子,对调节细胞内多种生理活动有重要作用。细胞内酶类反应和小分子物质异常,可导致细胞功能问题和疾病风险。研究此类物质,对于监测细胞变化和预防疾病有意义,而作为灵敏度高、专一性强的荧光探针,近年来在生物化学和医学方面有广泛运用,成为研究热点。基于喜树碱的药理作用和荧光特点,本文以喜树碱衍生物SN-38为荧光团,设计并合成了一个检测偶氮还原酶、靶向识别低氧肿瘤的荧光探针ARP-1。在辅酶NADH存在时,以DMSO:HEPES（1:9,pH=7.2）为测试体系记录了ARP-1的荧光光谱,发现ARP-1有微弱的蓝色荧光,与大鼠肝微粒体反应后在560 nm处发出绿色荧光。荧光成像实验证明:ARP-1在低氧状态下的细胞和线虫体内能断键释放出SN-38,并发出绿色荧光;将探针运用于小鼠肿瘤成像实验,结果证明ARP-1能对肿瘤特异性标记,且在低氧的肿瘤中,探针断键释放出的药效团SN-38能抑制肿瘤的生长,是一个选择性好、灵敏度高的低氧探针。基于1,8-萘酰亚胺结构,文中设计合成了三个检测过氧化氢的荧光探针HP1...
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 绪论
1.2 荧光探针的结构和响应机理
1.2.1 荧光探针的结构
1.2.2 荧光探针的响应机理
1.3 偶氮还原酶探针的研究意义及进展
1.4 过氧化氢探针的研究意义及进展
第二章 基于偶氮还原酶/低氧探针的合成和荧光成像研究
2.1 概论
2.2 探针分子的设计
2.2.1 抗癌药物喜树碱衍生物SN-38的研究
2.2.2 探针分子的设计原理
2.3 实验部分
2.3.1 实验仪器及试剂
2.3.2 ARP-1的合成路线
2.3.3 ARP-1与大鼠肝微粒体反应的机理
2.4 ARP-1的光谱测试方法
2.4.1 实验中相关溶液的配置
2.4.2 化合物ARP-1光谱测试液的配制
2.4.3 探针ARP-1对Na2S2O4的荧光滴定测试
2.4.4 ARP-1对Na2S2O4的荧光选择性测试
2.4.5 ARP-1自身,NADH自身,ARP-1与NADH反应,ARP-1与NADH和大鼠肝微粒体在常氧和低氧下反应的荧光光谱测试
2.4.6 探针ARP-1对大鼠肝微粒体的荧光和紫外滴定测试
2.5 ARP-1的生物测试方法
2.5.1 MTS细胞毒性实验
2.5.2 ARP-1在Hela细胞中的荧光共聚焦成像
2.5.3 ARP-1在线虫中的荧光成像
2.5.4 ARP-1对肿瘤的特异性标记研究
2.5.5 HIF1α组织免疫荧光标记[70]
2.5.6 ARP-1在体内对肿瘤的治疗性研究
2.6 实验结果与讨论
2.6.1 ARP-1的光谱性质研究
2.6.2 ARP-1的生物测试研究
2.6.2.1 ARP-1的细胞毒性测试实验
2.6.2.2 ARP-1在Hela细胞中的荧光成像结果
2.6.2.3 ARP-1对线虫(C.elegans)的荧光成像
2.6.2.4 ARP-1对肿瘤的特异性标记实验结果
2.6.2.5 ARP-1在体内对肿瘤的治疗性研究
2.7 本章小结
第三章 基于1,8-萘酰亚胺的过氧化氢荧光探针的合成及性质研究
3.1 概论
3.2 探针分子的设计原理
3.3 探针的合成路线
3.3.1 目标化合物9-7的合成
3.3.2 目标化合物HP1的合成
3.3.3 目标化合物6-4的合成
3.3.4 目标化合物2的合成
3.3.5 目标化合物3的合成
3.3.6 探针与过氧化氢的反应机理
3.4 探针对过氧化氢识别的光谱研究
3.4.1 化合物光谱测试溶液的配制
3.4.2 化合物对过氧化氢的饱和当量滴定
3.4.3 化合物对活性氧自由基的选择性的测试
3.4.4 化合物检测极限的测试
3.4.5 化合物时间响应的测试
3.5 化合物HP1的生物测试
3.5.1 MTS细胞毒性实验
3.5.2 化合物HP1的细胞成像
3.5.3 化合物HP1的线虫成像
3.6 结果与讨论
3.6.1 化合物对过氧化氢的紫外荧光滴定
3.6.2 化合物对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.1 化合物HP1对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.2 化合物2对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.3 化合物3对活性氧自由基的选择性测试
3.6.3 化合物检测极限的测试
3.6.4 化合物对过氧化氢时间响应的测试
3.6.5 探针HP1的生物性质研究
3.6.5.1 HP1的细胞毒性实验
3.6.5.2 HP1的细胞共聚焦成像
3.6.5.3 HP1的线虫成像
3.7 本章小结
第四章 基于刃天青的近红外过氧化氢荧光探针的合成及性质研究
4.1 概论
4.2 探针分子的设计
4.2.1 荧光团刃天青的相关研究
4.2.2 探针分子的设计原理
4.3 实验部分
4.3.1 目标化合物RHP1的合成
4.3.2 RHP1与过氧化氢反应的机理
4.4 探针RHP1的光谱研究
4.4.1 化合物光谱测试液的配制
4.4.2 化合物RHP1对过氧化氢饱和当量的滴定
4.4.3 刃天青,RHP1自身及RHP1与过氧化氢反应后的紫外和荧光光谱测试
4.4.4 化合物RHP1对活性氧自由基的选择性的测试
4.4.5 化合物RHP1检测极限的测试
4.4.6 化合物RHP1对过氧化氢的时间响应
4.4.7 荧光团刃天青和RHP1的pH响应
4.5 RHP1的生物测试方法
4.5.1 MTS细胞毒性实验
4.5.2 RHP1在Hi5细胞中的荧光成像实验
4.5.3 RHP1在线虫中的荧光成像实验
4.6 结果与讨论
4.6.1 化合物RHP1对过氧化氢的紫外荧光滴定
4.6.2 刃天青,RHP1自身及RHP1与过氧化氢反应后的紫外和荧光光谱测试
4.6.3 化合物RHP1对活性氧自由基的选择性的测试
4.6.4 化合物RHP1检测极限的测试
4.6.5 化合物RHP1对过氧化氢时间响应的测试
4.6.6 刃天青、RHP1及RHP1与过氧化氢在不同pH中反应的荧光光谱
4.6.7 化合物RHP1的细胞毒性实验
4.6.8 细胞共聚焦成像
4.6.9 线虫荧光成像
4.7 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
附录一：ARP-1的相关谱图
附录二：过氧化氢探针的相关谱图
附录三：近红外过氧化氢探针的相关谱图
参考文献
硕士期间学术论文发表情况
致谢
本文编号：3460382
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 绪论
1.2 荧光探针的结构和响应机理
1.2.1 荧光探针的结构
1.2.2 荧光探针的响应机理
1.3 偶氮还原酶探针的研究意义及进展
1.4 过氧化氢探针的研究意义及进展
第二章 基于偶氮还原酶/低氧探针的合成和荧光成像研究
2.1 概论
2.2 探针分子的设计
2.2.1 抗癌药物喜树碱衍生物SN-38的研究
2.2.2 探针分子的设计原理
2.3 实验部分
2.3.1 实验仪器及试剂
2.3.2 ARP-1的合成路线
2.3.3 ARP-1与大鼠肝微粒体反应的机理
2.4 ARP-1的光谱测试方法
2.4.1 实验中相关溶液的配置
2.4.2 化合物ARP-1光谱测试液的配制
2.4.3 探针ARP-1对Na2S2O4的荧光滴定测试
2.4.4 ARP-1对Na2S2O4的荧光选择性测试
2.4.5 ARP-1自身,NADH自身,ARP-1与NADH反应,ARP-1与NADH和大鼠肝微粒体在常氧和低氧下反应的荧光光谱测试
2.4.6 探针ARP-1对大鼠肝微粒体的荧光和紫外滴定测试
2.5 ARP-1的生物测试方法
2.5.1 MTS细胞毒性实验
2.5.2 ARP-1在Hela细胞中的荧光共聚焦成像
2.5.3 ARP-1在线虫中的荧光成像
2.5.4 ARP-1对肿瘤的特异性标记研究
2.5.5 HIF1α组织免疫荧光标记[70]
2.5.6 ARP-1在体内对肿瘤的治疗性研究
2.6 实验结果与讨论
2.6.1 ARP-1的光谱性质研究
2.6.2 ARP-1的生物测试研究
2.6.2.1 ARP-1的细胞毒性测试实验
2.6.2.2 ARP-1在Hela细胞中的荧光成像结果
2.6.2.3 ARP-1对线虫(C.elegans)的荧光成像
2.6.2.4 ARP-1对肿瘤的特异性标记实验结果
2.6.2.5 ARP-1在体内对肿瘤的治疗性研究
2.7 本章小结
第三章 基于1,8-萘酰亚胺的过氧化氢荧光探针的合成及性质研究
3.1 概论
3.2 探针分子的设计原理
3.3 探针的合成路线
3.3.1 目标化合物9-7的合成
3.3.2 目标化合物HP1的合成
3.3.3 目标化合物6-4的合成
3.3.4 目标化合物2的合成
3.3.5 目标化合物3的合成
3.3.6 探针与过氧化氢的反应机理
3.4 探针对过氧化氢识别的光谱研究
3.4.1 化合物光谱测试溶液的配制
3.4.2 化合物对过氧化氢的饱和当量滴定
3.4.3 化合物对活性氧自由基的选择性的测试
3.4.4 化合物检测极限的测试
3.4.5 化合物时间响应的测试
3.5 化合物HP1的生物测试
3.5.1 MTS细胞毒性实验
3.5.2 化合物HP1的细胞成像
3.5.3 化合物HP1的线虫成像
3.6 结果与讨论
3.6.1 化合物对过氧化氢的紫外荧光滴定
3.6.2 化合物对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.1 化合物HP1对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.2 化合物2对活性氧自由基的选择性的测试
3.6.2.3 化合物3对活性氧自由基的选择性测试
3.6.3 化合物检测极限的测试
3.6.4 化合物对过氧化氢时间响应的测试
3.6.5 探针HP1的生物性质研究
3.6.5.1 HP1的细胞毒性实验
3.6.5.2 HP1的细胞共聚焦成像
3.6.5.3 HP1的线虫成像
3.7 本章小结
第四章 基于刃天青的近红外过氧化氢荧光探针的合成及性质研究
4.1 概论
4.2 探针分子的设计
4.2.1 荧光团刃天青的相关研究
4.2.2 探针分子的设计原理
4.3 实验部分
4.3.1 目标化合物RHP1的合成
4.3.2 RHP1与过氧化氢反应的机理
4.4 探针RHP1的光谱研究
4.4.1 化合物光谱测试液的配制
4.4.2 化合物RHP1对过氧化氢饱和当量的滴定
4.4.3 刃天青,RHP1自身及RHP1与过氧化氢反应后的紫外和荧光光谱测试
4.4.4 化合物RHP1对活性氧自由基的选择性的测试
4.4.5 化合物RHP1检测极限的测试
4.4.6 化合物RHP1对过氧化氢的时间响应
4.4.7 荧光团刃天青和RHP1的pH响应
4.5 RHP1的生物测试方法
4.5.1 MTS细胞毒性实验
4.5.2 RHP1在Hi5细胞中的荧光成像实验
4.5.3 RHP1在线虫中的荧光成像实验
4.6 结果与讨论
4.6.1 化合物RHP1对过氧化氢的紫外荧光滴定
4.6.2 刃天青,RHP1自身及RHP1与过氧化氢反应后的紫外和荧光光谱测试
4.6.3 化合物RHP1对活性氧自由基的选择性的测试
4.6.4 化合物RHP1检测极限的测试
4.6.5 化合物RHP1对过氧化氢时间响应的测试
4.6.6 刃天青、RHP1及RHP1与过氧化氢在不同pH中反应的荧光光谱
4.6.7 化合物RHP1的细胞毒性实验
4.6.8 细胞共聚焦成像
4.6.9 线虫荧光成像
4.7 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
附录一：ARP-1的相关谱图
附录二：过氧化氢探针的相关谱图
附录三：近红外过氧化氢探针的相关谱图
参考文献
硕士期间学术论文发表情况
致谢
本文编号：3460382
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3460382.html
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