BODIPY类荧光传感器的合成与性质研究

发布时间：2017-08-01 17:16

  本文关键词：BODIPY类荧光传感器的合成与性质研究

  更多相关文章： 荧光分析检测 荧光传感器 BODIPY 铜离子 细胞成像

【摘要】：由于利用荧光分析检测各种离子或分子具有较高的敏感性,良好的选择性,能够快速响应等特点,已广泛应用于生物学、生物技术、分子识别、临床诊断和分析和生命科学等领域。而荧光传感器可以与特定的离子络合并产生可量化的荧光变化,同时,设计和合成与对金属离子的高选择性和高灵敏度的荧光化学传感器在生物化学领域也得到广泛应用。近年来,随着细胞成像技术的不断创新,从细胞中观察生理及化学反应变得容易实现而且应用性更高,并且得到了更好的研究成效。而大多数的荧光传感器均为具有优良化学性质且用途广泛的有机荧光化合物染料,然而有机染料的水溶性、毒性以及对细胞甚至人体的伤害仍然是生物荧光分析领域值得突破的问题。本论文工作主要是以基于BODIPY来设计合成可用于生物成像检测Cu2+的荧光传感器,其主要内容如下:第一章,简要介绍了荧光原理及荧光染料的发展,BODIPY类染料的应用及研究进展以及基于BODIPY的Cu2+荧光传感器的研究和进展。第二章,通过BODIPY主体与FPA相结合,设计合成了基于BODIPY染料的Cu2+荧光传感器BODIPY-FPA。在4:1 MeCN-HEPES(v/v,20 mM,pH=7.2)缓冲溶液中,BODIPY-FPA与Cu2+络合后,最大波长吸收峰由480 nm红移至570 nm处,即紫外吸收约红移90 nm,荧光发射峰由560 nm红移至600 nm处,约红移40 nm,并伴随着荧光强度剧烈增加以及溶液颜色的改变(由淡黄色到粉红色),而且,荧光量子产率也大大增加,同时,衰减速度变慢。而在加入Na2S溶液后荧光又发生淬灭。该传感器对Cu2+响应具有着高度的选择性和灵敏度,并且,通过共焦显微镜实验表明,BODIPY-FPA可在细胞水平上对Cu2+进行检测。第三章,设计合成了基于BODIPY-FPA的Cu2+传感器硫代BODIPY-FPA,在4:1 MeCN-HEPES(v/v,20 mM,pH=7.2)缓冲溶液中,该传感器对Cu2+响应的灵敏度更高、检测限更低,而且,在加入Na2S溶液后荧光也发生荧光淬灭,对Cu2+检测具有着更大的应用价值。当然,最后我们还利用4'-氨基苯并-15-冠5-醚与BODIPY主体相结合,设计合成K+荧光探针,对研究光致变色分子和冠醚相结合具有更大的潜在意义。
【关键词】：荧光分析检测 荧光传感器 BODIPY 铜离子 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】：2016
【分类号】：O657.3;TP212
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-31
• 1.1 荧光染料的发展11-19
• 1.1.1 荧光的发展与原理概述11-12
• 1.1.2 荧光光谱技术的应用12
• 1.1.3 荧光传感器的应用及进展12-19
• 1.2 BODIPY类染料的应用及研究进展19-25
• 1.2.1 BODIPY染料简介19-20
• 1.2.2 BODIPY染料的修饰及其生物应用检测20-25
• 1.3 基于BODIPY的Cu2+荧光传感器的研究和进展25-29
• 1.3.1 Cu2+荧光传感器的发展25-27
• 1.3.2 基于BODIPY设计合成Cu2+荧光传感器27-29
• 1.4 选题的目的及意义29-31
• 第二章 基于BODIPY染料可使荧光增强的Cu2+探针的制备和性质研究31-56
• 2.1 引言31-32
• 2.2 实验试剂与测试仪器及其条件32-35
• 2.2.1 实验试剂32-33
• 2.2.2 测试仪器及装置33
• 2.2.3 光谱性质测定33
• 2.2.4 反应络合常数的测定33-34
• 2.2.5 时间分辨的测定34
• 2.2.6 细胞荧光成像和毒性试验34-35
• 2.3 配体的合成35-37
• 2.4 结果与讨论37-55
• 2.4.1 配体BODIPY-FPA的单晶结构分析37-38
• 2.4.2 配体BODIPY-FPA的光谱性质38-39
• 2.4.3 配体BODIPY-FPA对铜离子响应的光谱性质39-43
• 2.4.4 配体BODIPY-FPA对铜离子的荧光选择性43-44
• 2.4.5 配体BODIPY-FPA对铜离子的紫外吸收选择性及离子竞争性实验44-45
• 2.4.6 酸度、抗衡阴离子对体系影响及其他动力学稳定性的探究45-49
• 2.4.7 配体及配合物的荧光寿命的探究49-53
• 2.4.8 细胞培养及其荧光成像53-55
• 2.5 本章小结55-56
• 第三章 基于BODIPY染料其他离子探针的制备和性质研究56-70
• 3.1 引言56-57
• 3.2 实验试剂与测试仪器57-58
• 3.2.1 实验试剂57
• 3.2.2 测试仪器及装置57
• 3.2.3 光谱性质测定57
• 3.2.4 时间分辨的测定57-58
• 3.3 合成步骤58-60
• 3.4 结果与讨论60-69
• 3.4.1 配体硫代BODIPY-FPA对铜离子响应的光谱性质60-62
• 3.4.2 配体硫代BODIPY-FPA对铜离子的荧光选择性62-63
• 3.4.3 配体硫代BODIPY-FPA对铜离子的紫外吸收选择性及离子竞争性实验63-65
• 3.4.4 硫代BODIPY-FPA可逆性探究65
• 3.4.5 配体硫代BODIPY-FPA与其配合物寿命的探究65-68
• 3.4.6 BODIPY-4'-氨基苯并15冠5醚的光谱性质68
• 3.4.7 配体BODIPY-4'-氨基苯并15冠5醚对钾离子的荧光选择性68-69
• 3.5 本章小结69-70
• 全文总结70-71
• 参考文献71-78
• 附录78-85
• 在学期间的研究成果85-86
• 致谢86

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