粘度响应型荧光探针研制及其分子结构对光物理性质和细胞靶向性的影响
发布时间：2021-06-16 05:16
很多物理化学因素影响细胞的正常生理活动,比如:酸度（pH）、粘度、温度、极性等。其中粘度是细胞内微环境的一个重要因素,对维持细胞内正常的生命活动有重要作用。细胞含有细胞膜和细胞质,二者都具有一定的粘性。细胞膜粘度的变化与细胞很多生理过程有密切关系,可以直接影响膜结合蛋白的活性,甚至会导致多种疾病。例如:红细胞粘度过高会引起肝功能异常,白细胞膜粘度过高会引起加速自身衰老。细胞质粘度的异常会影响到心肺功能。溶酶体粘度的异常和炎症甚至癌症相关。脂滴粘度的异常意味着细胞内脂质分布不正常,会和脂质相关疾病（肥胖、脂肪肝等）有关。线粒体粘度异常（线粒体膜粘度的异常）会和帕金森疾病、糖尿病相关。因此监测线粒体、细胞膜等细胞器的粘度变化对生理学和病理学是有意义的。荧光探针具有原位、实时、无损和高信噪比等优点,对于监测细胞内微环境变化是一个非常好的工具。分子转子型探针对粘度十分敏感,当某些D-π-A结构的分子内旋转受到限制时会引起荧光的急剧增加。我们可以利用分子转子的这一特性设计转子型荧光探针,以此来研究细胞内粘度的变化。本论文的实际意义在于开发了粘度响应型系列荧光探针,并考察了刚性结构、侧链烷基链长度...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３．多相物种的荧光检测
Ｏ轨道），就会被激发到较高的能级??（ＬＵＭＯ轨道）；当处于基态的分子被激发后，然后经过弛豫过程，在激发态短暂停??留后，回到基态，余下的能量则会以荧光（磷光）的形式释放出来。如果分子的其它??部分，或者其它分子能够在ＨＵＭＯ和ＬＵＭＯ轨道之间提供一个额外的能级，那么不??管这个能级上是否有电子占据，都会带来一个额外的激发态耗散通道提供一个与荧光??发射过程相竞争的电子过程，从而降低荧光强度。??｜?＾?４??？?Ａ，??—?ｈｖ?ｔ?＿?闪转换丨冬，—」??内转换??图１＊４．光诱导电子转移（ＰＥＴ）过程。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４．?Ｐｈｏｔｏ－ｉｎｄｕｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?（ＰＥＴ）?ｐｒｏｃｅｓｓ．??若带有两个电子的外来轨道在原分子的ＨＵＭＯ和ＬＵＭＯ之间提供了新的能级，??当分子吸收一个光子变为激发态时，处于弛豫状态的激发态分子有一定的几率通过内??转换过程接受外来轨道上的电子，而后激发态轨道上的电子只能通过内转换过程进入??外来轨道上的电子空穴。这样，激发态通过两步内转换过程还消耗掉了激发态的能量，??回到基态，而不发射出光子。该过程与原荧光发射过程相互竞争，进而会降低荧光强??度。若内转换过程速率远高于荧光发射速率，则外来轨道将会极大程度的降低分子的??荧光强度，甚至会导致荧光淬灭。当外来轨道为空轨道时，激发后，处于高能级上的??电子就可以以该能级为跳板，简单的通过两步内转换过程回到基态，而不发射光子，??导致荧光淬灭。上述两个过程就是光诱导电子转移过程［３５－３８］。??８??
山东大学硕士学位论文??°ｙＶ＾?＾?ｖＬ〇??〇ｓ＾？ｏｊ?〇ｍ??ｖｈｒ，?ｖｈｒ，?＼：ｙ＿ｉ??图１－５．探针１检测Ｃｄ２＋的响应机制。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５．?Ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｐｒｏｂｅ?１?ｆｏｒ?Ｃｄ２＋．??雜见翁??Ｗｅａｋ?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?Ｓｔｒｏｎｇ?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ??图１－６．利用ＰＥＴ机理检测Ｃｓ＋。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６．?Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ?ｔｈｅ?Ｃｓ＋ｕｓｉｎｇ?ＰＥＴ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型香豆素硼氟荧光染料的合成及其光学性能[J]. 刘瑶,但飞君,鲁茜,张吉,兰海闯. 合成化学. 2017(11)
[2]具有双光子荧光的新型香豆素类衍生物的合成及其光学性能[J]. 方国顺,刘闯,薛震泳,冯燕. 合成化学. 2017(11)
[3]一种选择性检测SO2的荧光增强型探针的合成[J]. 何艳阳,付丁强,杨黎,宋振雷. 合成化学. 2017(07)
[4]具有双光子荧光的芴类衍生物的合成及光学性能[J]. 李道学,冯燕,汪俊,王奇,吕奇,黄佑红,李怡文,汪新. 功能材料. 2015(06)
[5]聚集诱导发光机理研究[J]. 张双,秦安军,孙景志,唐本忠. 化学进展. 2011(04)
[6]中位醛基取代Cy5的光谱性能及作为粘度荧光探针的研究[J]. 杨志刚,和艳霞,戴彬,窦柏蕊,王静云,彭孝军. 化学学报. 2011(04)
博士论文
[1]界面靶向型脂滴与双色型脂滴/内质网荧光探针研制及侧链工程策略调控染料透膜性研究[D]. 郭丽方.山东大学 2019
[2]芳环共轭体系光诱导分子内电荷转移机理的理论研究[D]. 许雪飞.厦门大学 2006
[3]2-亚胺基-噻（噁）唑啉作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究[D]. 崔大为.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]基于分子单重激发态调控的新型粘度分子探针与巯基化合物探针的合成与性质研究[D]. 邵景银.大连理工大学 2011
[2]基于调控分子内电荷转移的新型粘度和ROS荧光探针的合成与性能研究[D]. 周付科.大连理工大学 2009
本文编号：3232440
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３．多相物种的荧光检测
Ｏ轨道），就会被激发到较高的能级??（ＬＵＭＯ轨道）；当处于基态的分子被激发后，然后经过弛豫过程，在激发态短暂停??留后，回到基态，余下的能量则会以荧光（磷光）的形式释放出来。如果分子的其它??部分，或者其它分子能够在ＨＵＭＯ和ＬＵＭＯ轨道之间提供一个额外的能级，那么不??管这个能级上是否有电子占据，都会带来一个额外的激发态耗散通道提供一个与荧光??发射过程相竞争的电子过程，从而降低荧光强度。??｜?＾?４??？?Ａ，??—?ｈｖ?ｔ?＿?闪转换丨冬，—」??内转换??图１＊４．光诱导电子转移（ＰＥＴ）过程。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４．?Ｐｈｏｔｏ－ｉｎｄｕｃｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?（ＰＥＴ）?ｐｒｏｃｅｓｓ．??若带有两个电子的外来轨道在原分子的ＨＵＭＯ和ＬＵＭＯ之间提供了新的能级，??当分子吸收一个光子变为激发态时，处于弛豫状态的激发态分子有一定的几率通过内??转换过程接受外来轨道上的电子，而后激发态轨道上的电子只能通过内转换过程进入??外来轨道上的电子空穴。这样，激发态通过两步内转换过程还消耗掉了激发态的能量，??回到基态，而不发射出光子。该过程与原荧光发射过程相互竞争，进而会降低荧光强??度。若内转换过程速率远高于荧光发射速率，则外来轨道将会极大程度的降低分子的??荧光强度，甚至会导致荧光淬灭。当外来轨道为空轨道时，激发后，处于高能级上的??电子就可以以该能级为跳板，简单的通过两步内转换过程回到基态，而不发射光子，??导致荧光淬灭。上述两个过程就是光诱导电子转移过程［３５－３８］。??８??
山东大学硕士学位论文??°ｙＶ＾?＾?ｖＬ〇??〇ｓ＾？ｏｊ?〇ｍ??ｖｈｒ，?ｖｈｒ，?＼：ｙ＿ｉ??图１－５．探针１检测Ｃｄ２＋的响应机制。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５．?Ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｐｒｏｂｅ?１?ｆｏｒ?Ｃｄ２＋．??雜见翁??Ｗｅａｋ?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?Ｓｔｒｏｎｇ?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ??图１－６．利用ＰＥＴ机理检测Ｃｓ＋。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６．?Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ?ｔｈｅ?Ｃｓ＋ｕｓｉｎｇ?ＰＥＴ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型香豆素硼氟荧光染料的合成及其光学性能[J]. 刘瑶,但飞君,鲁茜,张吉,兰海闯. 合成化学. 2017(11)
[2]具有双光子荧光的新型香豆素类衍生物的合成及其光学性能[J]. 方国顺,刘闯,薛震泳,冯燕. 合成化学. 2017(11)
[3]一种选择性检测SO2的荧光增强型探针的合成[J]. 何艳阳,付丁强,杨黎,宋振雷. 合成化学. 2017(07)
[4]具有双光子荧光的芴类衍生物的合成及光学性能[J]. 李道学,冯燕,汪俊,王奇,吕奇,黄佑红,李怡文,汪新. 功能材料. 2015(06)
[5]聚集诱导发光机理研究[J]. 张双,秦安军,孙景志,唐本忠. 化学进展. 2011(04)
[6]中位醛基取代Cy5的光谱性能及作为粘度荧光探针的研究[J]. 杨志刚,和艳霞,戴彬,窦柏蕊,王静云,彭孝军. 化学学报. 2011(04)
博士论文
[1]界面靶向型脂滴与双色型脂滴/内质网荧光探针研制及侧链工程策略调控染料透膜性研究[D]. 郭丽方.山东大学 2019
[2]芳环共轭体系光诱导分子内电荷转移机理的理论研究[D]. 许雪飞.厦门大学 2006
[3]2-亚胺基-噻（噁）唑啉作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究[D]. 崔大为.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]基于分子单重激发态调控的新型粘度分子探针与巯基化合物探针的合成与性质研究[D]. 邵景银.大连理工大学 2011
[2]基于调控分子内电荷转移的新型粘度和ROS荧光探针的合成与性能研究[D]. 周付科.大连理工大学 2009
本文编号：3232440
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