荧光素类荧光探针的合成、表征以及在生物成像上的应用

发布时间：2017-05-10 04:05

  本文关键词：荧光素类荧光探针的合成、表征以及在生物成像上的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：荧光探针,又称为荧光传感器,是一种新的化学检测手段,具有高选择性、高灵敏性、及时性和简便易操作性等优点,在临床、生物化学和环境科学中有着重要的应用。近几年来,荧光探针已成为化学和生物学的热门研究课题之一。荧光素衍生物凭借其优良的荧光性能已经被普遍应用,目前在荧光分子化学传感器设计中也受到了越来越多的关注。荧光素类化合物具有非常好的发光性质,是一种理想的荧光物质；它具有高的荧光量子产率、高的摩尔消光系数、激发波长和发射波长都在可见光区、无毒副作用等优点,因此,设计、制备荧光素类化学传感器是一项有巨大应用潜力的研究课题。基于此,本论文设计合成了三个以荧光素为母体的荧光探针,实现了对目标离子或小分子高选择性、高灵敏性的识别。 本论文包括以下四部分： 1.介绍了荧光探针(传感器)的基本概念、性质和应用成果；重点概述了荧光探针的作用机理以及在生物细胞和活体成像上的应用。 2.设计合成了一个新型的荧光素衍生物L1,其与铜离子结合形成L1Cu,对硫离子(S2-)有很好的荧光化学响应,对其进行了充分的表征。通过光谱分析,发现在磷酸盐缓冲体系中,在各种阴离子和不同形式的含硫盐存在的条件下,它能够高灵敏性、高选择性地识别硫离子(S2-)。通过Job's plot曲线、ESI-MS和DFT计算,确定了其作用机制。荧光共聚焦实验表明,探针L1Cu能够实现活细胞中硫离子(S2-)的检测,在生物学和医学上具有潜在的应用价值。 3.设计合成并表征了两个结构相似的荧光素衍生物L2和L3,发现L2比L3有着更优越的离子识别作用,L2能够交替识别铜离子(Cu2+)和硫化氢(H2S),表现出了很好的双向"On-Off-On"荧光探针特性。荧光和紫外光谱表明L2能够高选择性、高灵敏性地检测铜离子(Cu2+)和硫化氢(H2S)；细胞成像实验表明,L2可以很好地穿透生物膜,实现对活细胞中铜离子(Cu2+)和硫化氢(H2S)的检测。 4.设计合成了一个新颖的次氯酸根离子(C1O-)荧光探针L4。荧光和紫外光谱表明,利用肟脱保护机理,该探针不仅能够在硼酸钠缓冲体系中高选择性、高灵敏性地检测次氯酸根离子(C1O-),并且能够用于裸眼检测次氯酸根离子(C1O-),有较好的应用前景。
【关键词】：荧光探针 识别 荧光素 高选择性 细胞成像
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 荧光探针概述11-13
• 1.1.1 荧光分子、离子探针简介11
• 1.1.2 荧光探针的一般模型11-13
• 1.2 荧光素及其衍生物的应用13-18
• 1.2.1 荧光素类物质概述13-14
• 1.2.2 荧光素类物质在生物上的应用14-18
• 1.3 硫化氢(硫离子)荧光探针18-21
• 1.3.1 硫化氢(硫离子)研究背景18-20
• 1.3.2 硫化氢(硫离子)检测方法20-21
• 1.3.3 硫化氢(硫离子)在生理环境下的检测21
• 1.4 “开-关-开”探针21-22
• 1.5 次氯酸根离子(次氯酸)荧光探针22-23
• 1.5.1 次氯酸根离子(次氯酸)研究背景22-23
• 1.5.2 次氯酸根离子(次氯酸)检测方法23
• 1.6 本论文设计思路23
• 参考文献23-27
• 第二章 硫离子荧光探针的合成、表征及细胞成像应用27-46
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验部分28-31
• 2.2.1 仪器与试剂28
• 2.2.2 探针L1Cu的合成和表征28-29
• 2.2.3 表征方法29-31
• 2.3 结果与讨论31-40
• 2.3.1 铜离子对L1的作用31-34
• 2.3.2 硫离子(S~(2-))对L1Cu的作用34-38
• 2.3.3 硫离子(S~(2-))与L1Cu的结合及作用方式38
• 2.3.4 生物细胞作用38-40
• 2.4 本章小结40-41
• 参考文献41-43
• 附图43-46
• 第三章 “开-关-开”荧光探针的设计、合成及光谱研究46-71
• 3.1 引言46-47
• 3.2 实验部分47-53
• 3.2.1 仪器与试剂47-48
• 3.2.2 探针的合成和表征48-50
• 3.2.3 表征方法50-53
• 3.3 结果与讨论53-61
• 3.3.1 铜离子(Cu~(2+))探针53-56
• 3.3.2 硫化氢(H_2S)探针56-58
• 3.3.3 “开-关-开”探针58
• 3.3.4 作用机制58-59
• 3.3.5 细胞实验59-61
• 3.4 本章小结61
• 参考文献61-64
• 附图64-71
• 第四章 次氯酸根荧光探针的设计、合成及光谱研究71-84
• 4.1 引言71-72
• 4.2 实验部分72-74
• 4.2.1 仪器与试剂72
• 4.2.2 探针L4的合成72-73
• 4.2.3 紫外-可见吸收光谱和荧光光谱73-74
• 4.3 结果和讨论74-79
• 4.3.1 pH对探针的影响74-75
• 4.3.2 荧光光谱75-76
• 4.3.3 紫外-可见吸收光谱76
• 4.3.4 选择性76-78
• 4.3.5 时间响应78
• 4.3.6 识别机理78-79
• 4.4 本章小结79
• 参考文献79-81
• 附图81-84
• 在学期间的研究成果84-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 彭雪梅;晏勇;;NO、CO和H_2S与缺血性脑损伤关系研究进展[J];重庆医学;2012年29期

2 冯恩志;杨生岳;闫自强;张瑛;殷和;田忠新;;内源性硫化氢与高原地区慢性肺心病肺动脉高压的相关性研究[J];临床肺科杂志;2012年10期

3 熊怀林;郑煜;;硫化氢对呼吸中枢节律性的调节作用[J];医学综述;2012年17期

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本文编号：353945