甲醛及超氧阴离子荧光探针的设计合成及生物学应用
发布时间：2021-10-18 10:58
甲醛是最简单、最重要的活性羰基化合物（RCS）,参与多种基本的生命活动过程,包括基因表达调控和长期记忆的存储、再现等。但是过量的甲醛能够使蛋白质和DNA发生交联,从而损害其结构和功能,诱发甲醛应激。甲醛的浓度异常与癌症、糖尿病和神经退行性疾病等的发生发展密切相关。然而,甲醛的这些生理、病理学的分子机制仍然尚未阐明,尤其是甲醛在免疫系统和免疫反应中的浓度变化和相关作用,尚无明确报道。同时,O2·-是最重要的一类活性氧（ROS）,可通过酶促或非酶促反应转化为过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）、次氯酸（HClO）、过氧亚硝酸根（ONOO-）等其他ROS,是氧化应激的重要标志物。O2·-水平异常升高会导致细胞氧化损伤,诱导细胞坏死或凋亡,进而诱发多种疾病,如中风、神经退行性疾病、癌症等。因此,监测甲醛和O2·-等活性小分子或离子的产生、分布、代谢、消除等浓度变化,对于阐...
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性氧的产生和关系图[29]
山东师范大学硕士学位论文3结合，导致细胞DNA损坏，破坏人类机体功能[37,38]；1O2含量过高时，也会氧化体内各种活性分子造成机体损伤[39,40]。ROS参与并维持细胞的功能和健康，及时观察到ROS浓度异常，能够更好的理解细胞和生物体中与ROS相关的疾病产生的机制。O2作为其他ROS的前体，当其浓度发生明显变化时，必然导致其他活性氧浓度变化，打破机体失衡，因此能够及时监测到O2的浓度变化，对体内氧化还原失衡导致的疾病的早期预防和诊断具有重要意义。1.2甲醛荧光探针的研究进展相比于气相色谱、质谱等传统的检测方法，基于探针的荧光分析法具有操作简便、时空分辨率高、非侵入性等优点。目前文献中有大量甲醛荧光探针的研究报道，根据响应机理分类，主要包括以下四种：1.2.1以氨基作为响应基团的荧光探针Thangadurai和Yoon使用BODIPY为荧光母体，设计合成了荧光增强型的检测甲醛的探针（图1-2）[41]。探针以苯胺作为甲醛的识别基团，由于PET效应，探针本身几乎没有荧光；加入甲醛后，PET效应被阻断，荧光强度明显增加，实现了对甲醛的检测。图1-2探针1与HCHO反应示意图郭慧琛课题组以邻苯二胺作为识别基团，构建了以BODIPY为荧光母体的能够高选择性的检测甲醛的探针（图1-3）[42]。探针本身荧光较弱，与甲醛反应后，发出强烈的绿色荧光，并且波长由原来的525nm红移至548nm。探针具有较低的检测限，约为0.104μmol/L。该探针不仅可以用于检测细胞中的甲醛，还可以对气体环境中的甲醛进行快速、简便地检
山东师范大学硕士学位论文4测，有望进一步发展应用于日常生活中。图1-3探针2与HCHO反应示意图徐勇前课题组报告了两种基于ESIPT的荧光探针BT-1和BT-2，用于检测甲醛，其中，BT-1的性能优于BT-2，可以在有乙醛存在的条件下检测甲醛（图1-4）[43]。BT-1具有较大的斯托克斯位移，并且可以检测活拟南芥组织中的外源性和内源性甲醛。图1-4探针3与HCHO反应示意图陈令新课题组合成了可逆荧光探针，用于选择性检测活细胞和体内的甲醛（图1-5）[44]。该探针以BODIPY作为荧光染料，以伯氨基作为反应基团，能够对甲醛进行可逆检测而不受其他RCS和生物相关物种的干扰。作者使用该探针在不同的细胞系中检测了外源性和内源性的甲醛，并且在离体器官和小鼠体内也实现了对甲醛的成像。图1-5探针4与HCHO反应示意图蒋健晖课题组以四苯乙烯为荧光团，以氨基为识别基团，构建了一个能够快速响应且
本文编号：3442682
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活性氧的产生和关系图[29]
山东师范大学硕士学位论文3结合，导致细胞DNA损坏，破坏人类机体功能[37,38]；1O2含量过高时，也会氧化体内各种活性分子造成机体损伤[39,40]。ROS参与并维持细胞的功能和健康，及时观察到ROS浓度异常，能够更好的理解细胞和生物体中与ROS相关的疾病产生的机制。O2作为其他ROS的前体，当其浓度发生明显变化时，必然导致其他活性氧浓度变化，打破机体失衡，因此能够及时监测到O2的浓度变化，对体内氧化还原失衡导致的疾病的早期预防和诊断具有重要意义。1.2甲醛荧光探针的研究进展相比于气相色谱、质谱等传统的检测方法，基于探针的荧光分析法具有操作简便、时空分辨率高、非侵入性等优点。目前文献中有大量甲醛荧光探针的研究报道，根据响应机理分类，主要包括以下四种：1.2.1以氨基作为响应基团的荧光探针Thangadurai和Yoon使用BODIPY为荧光母体，设计合成了荧光增强型的检测甲醛的探针（图1-2）[41]。探针以苯胺作为甲醛的识别基团，由于PET效应，探针本身几乎没有荧光；加入甲醛后，PET效应被阻断，荧光强度明显增加，实现了对甲醛的检测。图1-2探针1与HCHO反应示意图郭慧琛课题组以邻苯二胺作为识别基团，构建了以BODIPY为荧光母体的能够高选择性的检测甲醛的探针（图1-3）[42]。探针本身荧光较弱，与甲醛反应后，发出强烈的绿色荧光，并且波长由原来的525nm红移至548nm。探针具有较低的检测限，约为0.104μmol/L。该探针不仅可以用于检测细胞中的甲醛，还可以对气体环境中的甲醛进行快速、简便地检
山东师范大学硕士学位论文4测，有望进一步发展应用于日常生活中。图1-3探针2与HCHO反应示意图徐勇前课题组报告了两种基于ESIPT的荧光探针BT-1和BT-2，用于检测甲醛，其中，BT-1的性能优于BT-2，可以在有乙醛存在的条件下检测甲醛（图1-4）[43]。BT-1具有较大的斯托克斯位移，并且可以检测活拟南芥组织中的外源性和内源性甲醛。图1-4探针3与HCHO反应示意图陈令新课题组合成了可逆荧光探针，用于选择性检测活细胞和体内的甲醛（图1-5）[44]。该探针以BODIPY作为荧光染料，以伯氨基作为反应基团，能够对甲醛进行可逆检测而不受其他RCS和生物相关物种的干扰。作者使用该探针在不同的细胞系中检测了外源性和内源性的甲醛，并且在离体器官和小鼠体内也实现了对甲醛的成像。图1-5探针4与HCHO反应示意图蒋健晖课题组以四苯乙烯为荧光团，以氨基为识别基团，构建了一个能够快速响应且
本文编号：3442682
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3442682.html
