基于PET机理的反应型荧光探针设计与应用

发布时间：2017-07-29 08:09

  本文关键词：基于PET机理的反应型荧光探针设计与应用

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【摘要】：21世纪以来,随着科技和生命科学的不断进步,人们对检测技术提出了更高的要求。荧光探针法,作为一种生物检测技术手段,其具有高选择性,高灵敏度,易操作以及可实现实时监控等特点而逐渐成为一种可用于定位,分子识别和动态监测生物分子的有效工具。荧光探针的设计与应用成为近年来的研究热点之一。小分子生物硫醇,如半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)是大多数肽的组成成分,在许多疾病的发病机制中起着重要的作用,因此实现生物体内硫醇分子的检测具有重要的医学意义。本文利用萘酰亚胺作为荧光母体合成了一例特异性识别生物硫醇的探针TC,该探针具有优异的双光子性能和低细胞毒性,在双光子激发的荧光成像过程中,可以有效避免生物样品的背景荧光干扰。更重要的是,它可以定位于细胞的溶酶体,进而有利于实现了对该细胞器功能的阐释。α-酮戊二酸(α-KA)是代谢途径中最重要的氮素运载体之一,神经胶质瘤中细胞质异柠檬酸脱氢酶的体细胞突变能够使a-酮戊二酸在体内转变成2-羟基戊二酸(2-HG),并且在罹患急性髓样白血病病人的肿瘤中α-KA含量降低。因此实现对α-KA含量的准确检测对疾病的早期诊断具有重要的推动作用。本文利用萘酰亚胺衍生物作为荧光母体合成一例以肼为识别基团的荧光探针sz,实现了对a-酮戊二酸的"turn-on"型检测。探针sz具有良好的选择性,不会与常见的氨基酸发生作用。此外,探针sz对a-酮戊二酸检测的灵敏度高,检测限可达到0.1631μM。
【关键词】：荧光探针 萘酰亚胺 溶酶体 双光子 生物识别
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;R446
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-30
• 1.1 荧光探针简介8-14
• 1.1.1 荧光和荧光探针概述8
• 1.1.2 荧光探针的识别机理8-11
• 1.1.3 反应型荧光探针的原理及应用11-14
• 1.2 硫醇及其荧光探针研究进展14-27
• 1.2.1 硫醇的生理功能及检测意义14-15
• 1.2.2 反应型硫醇荧光探针的研究进展15-27
• 1.3 α-酮戊二酸及其荧光探针的研究27-29
• 1.3.1 α-酮戊二酸的生理功能及其检测意义27
• 1.3.2 反应型α-酮戊二酸荧光探针的研究进展27-29
• 1.4 论文选题及设计思想29-30
• 2 基于PET机理检测溶酶体中硫醇的荧光探针30-49
• 2.1 引言30
• 2.2 探针分子设计30-31
• 2.3 实验部分31-37
• 2.3.1 实验仪器与试剂31-32
• 2.3.2 探针TC的合成步骤32
• 2.3.3 中间体及探针TC的合成方法32-34
• 2.3.4 探针分子光谱测试方法34-35
• 2.3.5 探针分子荧光量子产率的测定方法35
• 2.3.6 最低检测限的计算方法35
• 2.3.7 高斯模拟和理论计算35
• 2.3.8 生物成像35-37
• 2.4 结果与讨论37-48
• 2.4.1 探针TC的吸收和发射光谱37-38
• 2.4.2 探针TC对硫醇的浓度滴定38-39
• 2.4.3 探针TC对硫醇的时间响应39
• 2.4.4 探针TC对常见氨基酸的选择性和竞争性实验39-40
• 2.4.5 探针TC与硫醇反应前后pH滴定实验40-41
• 2.4.6 探针TC的细胞成像实验41-43
• 2.4.7 探针TC的亚细胞器定位成像实验43
• 2.4.8 探针TC的细胞毒性实验43-44
• 2.4.9 探针TC的组织深度成像实验44-45
• 2.4.10 探针TC的组织成像实验45-46
• 2.4.11 探针TC对硫醇的检测机理46
• 2.4.12 探针TC通过高斯模拟计算验证机理46-48
• 2.5 本章小结48-49
• 3 基于PET机理检测α-酮戊二酸的荧光探针49-59
• 3.1 引言49
• 3.2 实验部分49-52
• 3.2.1 实验仪器与试剂49
• 3.2.2 探针sz的合成步骤49-50
• 3.2.3 中间体及探针sz的合成方法50-51
• 3.2.4 探针分子光谱测试方法51-52
• 3.2.5 探针荧光量子产率的测定方法52
• 3.2.6 最低检测限的计算方法52
• 3.3 结果与讨论52-58
• 3.3.1 探针sz的吸收和发射光谱52-53
• 3.3.2 探针sz的光稳定性实验53-54
• 3.3.3 探针sz对α-KA的浓度滴定实验54
• 3.3.4 探针sz对α-KA的时间响应54-55
• 3.3.5 探针sz的pH稳定实验55
• 3.3.6 温度对探针sz的影响55-56
• 3.3.7 探针sz对常见氨基酸选择性实验56-57
• 3.3.8 探针sz对α-KA的机理检测57-58
• 3.4 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-66
• 附录A 化合物结构表征66-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73-74

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1 王姗姗;;小分子荧光探针在硫醇检测中的最新研究进展[J];科技信息;2010年23期

2 向雨秘;龙少波;朱R，

本文编号：588150