基于ICT机理的反应型荧光探针

发布时间：2017-06-11 09:04

  本文关键词：基于ICT机理的反应型荧光探针，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着生物医学技术日新月异的发展和迫切需求,荧光检测技术由于其成本低廉、操作简单、实时检测等优点而被广泛应用。其中,反应型荧光探针因其高选择性和高灵敏度受到科研工作者越来越多的关注。 肼(N2H4)及其衍生物不仅是一类重要的工业原料,也是一种神经毒素及致癌剂。因此,实现对水样及生物体系中肼含量的准确检测具有重要的生物学及医学意义。本论文利用N-杂香豆素母体合成了一例特异性检测肼的荧光探针1-CN,探针分子本身具有较长的吸收和发射波长。探针通过与肼发生化学反应可实现对肼的比率和比色的检测。探针1-CN对肼检测的灵敏度高,检测性可达0.70nm。此外,探针对肼的响应速度快,有利于对肼的实时监测。更重要的是,探针可实现在活细胞内对肼荧光成像,这将为研究肼对细胞的毒害作用提供有力工具。探针1-CN是第一例比率计的肼荧光探针,具有很好化学和生物学应用前景。 硫化氢(H2S)是一种重要的气体递质,参与许多关键的生理进程。荧光检测技术可实现对硫化氢的生物成像,这对于深入研究硫化氢的生理功能具有一定的推动作用。本文合成了一例具有双光子性能的荧光染料1-NH2,其发射波长在多种溶剂中可达到近红外波段。经进一步改造得到的探针分子(1-N3)能够特异性地实现对硫化氢的检测。探针1-N3对硫化氢有很好的的检测效果,常见的活性氧物种、活性硫物种及其他还原性物质均不会对硫化氢的检测造成干扰。探针可实现对纯血清中的硫化氢进行定量检测,且所使用的探针浓度很低。利用其双光子特性,探针可以很好的对细胞及组织内的硫化氢进行双光子成像。此外,探针首次实现了在活体小鼠内对硫化氢的荧光成像。
【关键词】：荧光成像 反应型探针 分子内电荷转移(ICT) 肼 硫化氢
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-31
• 1.1 荧光分子探针及其识别原理8-11
• 1.1.1 荧光分子探针8-9
• 1.1.2 荧光探针的识别原理9-11
• 1.2 基于ICT机理的荧光探针11-15
• 1.3 反应型荧光探针15-20
• 1.3.1 设计原则15
• 1.3.2 荧光团的选择15-16
• 1.3.3 基于反应型探针的几种形式16-17
• 1.3.4 反应型荧光探针的应用17-20
• 1.4 肼及其检测用荧光探针20-22
• 1.4.1 肼的危害及检测意义20
• 1.4.2 用于检测肼的荧光探针20-22
• 1.5 硫化氢及其检测用荧光探针22-30
• 1.5.1 硫化氢的生理功能及检测意义22-23
• 1.5.2 基于叠氮还原型的硫化氢探针23-25
• 1.5.3 基于硝基还原型的硫化氢探针25-26
• 1.5.4 基于硫化氢亲核性的探针26-28
• 1.5.5 基于金属络合物的硫化氢探针28-30
• 1.6 课题的来源和研究意义30-31
• 2 基于ICT机理比率检测肼的荧光探针31-48
• 2.1 引言31-32
• 2.2 试验部分32-36
• 2.2.1 试验仪器与试剂32-33
• 2.2.2 合成路线33
• 2.2.3 中间体及染料的合成33-34
• 2.2.4 光谱性质测试34-36
• 2.3 结果与讨论36-47
• 2.3.1 肼对1-CN吸收光谱和荧光光谱的影响36-38
• 2.3.2 探针对肼响应的时间函数38-39
• 2.3.3 探针1-CN对肼响应的吸收及发射比率变化39-41
• 2.3.4 探针1-CN对检测肼选择性和竞争性研究41-42
• 2.3.5 1-CN检测肼的机理验证42-44
• 2.3.6 探针1-CN与肼反应后波长蓝移现象的研究44-45
• 2.3.7 探针用于实际水样中肼含量的测定45
• 2.3.8 活细胞成像实验45-47
• 2.4 本章小结47-48
• 3 一例具有近红外荧光发射的硫化氢双光子探针48-64
• 3.1 引言48-49
• 3.2 实验部分49-53
• 3.2.1 原料和仪器49
• 3.2.2 合成路线49-52
• 3.2.3 染料光学性质的测试52-53
• 3.3 结果与讨论53-63
• 3.3.1 染料的光物理性质的测试53-54
• 3.3.2 染料1-NH_2光稳定性的测试54
• 3.3.3 硫化氢对探针1-N_3吸收光谱和荧光光谱的影响54-56
• 3.3.4 探针1-N_3对硫化氢检测限的测定56
• 3.3.5 探针1-N_3对硫化氢的选择性测试56-57
• 3.3.6 探针用于胎牛血清中硫化氢的测试57-58
• 3.3.7 活细胞成像实验58-60
• 3.3.8 细胞毒性实验60-61
• 3.3.9 探针1-N_3对硫化氢的组织成像实验61-62
• 3.3.10 探针1-N_3对硫化氢的活体成像实验62-63
• 3.4 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-72
• 附录A 重要中间体及探针的核磁、质谱图72-78
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况78-79
• 致谢79-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 颜范勇;陈立功;闫喜龙;葛凤燕;段二红;;罗丹明类荧光染料的合成及应用[J];化学进展;2006年Z1期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭志前;基于吡喃腈和菁染料衍生物的分子逻辑门和荧光探针[D];华东理工大学;2010年

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本文编号：441219