含硫生物小分子類(lèi)熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-10-13 13:40
含硫生物小分子如半光氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽、硫脲等在生物體的生理和病理過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用,對(duì)這些生物小分子進(jìn)行定性和定量的分析檢測(cè)對(duì)有機(jī)體的健康至關(guān)重要。當(dāng)今科技飛速發(fā)展,各種檢測(cè)手段層出不窮,其中熒光探針?lè)ㄒ云溥x擇性好、靈敏度高、成本低、可用于細(xì)胞內(nèi)成像等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的關(guān)注,成為了近幾年的研究熱點(diǎn),并被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)合成了三個(gè)熒光探針,并將其應(yīng)用于半胱氨酸、谷胱甘肽、硫脲的分析檢測(cè),主要工作如下:(一)設(shè)計(jì)并合成熒光探針TY-1、TY-2和TY-3三個(gè)檢測(cè)效果較好的熒光探針。其中TY-1是基于與巰基的邁克爾加成反應(yīng)的機(jī)理設(shè)計(jì)合成;TY-2是基于醛基與巰基的環(huán)化反應(yīng)機(jī)理設(shè)計(jì)合成;TY-3是基于乙;c硫脲的環(huán)化機(jī)理設(shè)計(jì)合成。(二)三個(gè)探針?lè)肿拥幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)均經(jīng)~1H NMR、MS、IR進(jìn)行確證。(三)從pH值、溶劑極性、探針的濃度等方面對(duì)探針的最優(yōu)檢測(cè)條件進(jìn)行篩選。對(duì)三個(gè)熒光探針的選擇性、靈敏度和穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)合成的三個(gè)熒光探針都能較好的檢測(cè)含硫生物小分子,且選擇性和穩(wěn)定性均較好。其中TY-1和TY-3能夠定量的檢測(cè)待測(cè)物,檢測(cè)限分別為5.31μМ和0.11μМ。探針TY-1、TY-2和TY-3具有運(yùn)用進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)成像的潛力。
【學(xué)位單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:O657.3
【部分圖文】:
然后立即激發(fā)并發(fā)射出比入射波長(zhǎng)長(zhǎng)的出射光,其波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi),而當(dāng)停止光照射后,發(fā)光現(xiàn)象也會(huì)隨之消失,具有射光就被稱(chēng)為熒光[1,2]。產(chǎn)生的過(guò)程如圖 1.1 所示,圖中 S0、S1、S2分別表示分子中的電子基激發(fā)態(tài)和第二電子激發(fā)態(tài)。當(dāng)分子吸收光子,電子則可能從基態(tài)發(fā)態(tài)(S1,S2),而激發(fā)態(tài)的電子很不穩(wěn)定,所以會(huì)從激發(fā)態(tài)(S1,SS0),當(dāng)電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生熒光也可能會(huì)產(chǎn)生熱或能量。如果電子從激發(fā)態(tài)(S1)通過(guò)系間竄越至激發(fā)態(tài)(T),然(T)回到基態(tài)(S0)則發(fā)出磷光。激發(fā)態(tài)(S1)的電子并不是直接躍遷到基態(tài)(S0)的,而是先要經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)化等過(guò)程,而這些過(guò)程都需要消耗一部分能量,并且躍遷到基進(jìn)行一系列的振動(dòng)弛豫,又會(huì)消耗掉一部分能量。這些原因所導(dǎo)致反映在光譜圖中就是光譜的紅移即斯托克斯位移(Stokes 位移)。
圖 1-2 熒光探針?lè)肿拥慕Y(jié)構(gòu)Fig1-2 The structure of the fluorescent molecular probeA 為熒光基團(tuán),是探針?lè)肿又心馨l(fā)出熒光信號(hào)的部分[8],其的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。目前較常見(jiàn)的熒光基團(tuán)包括:羅丹明、香豆叉、吖啶等。不同的熒光基團(tuán)具有不同的光物理性質(zhì),因時(shí)可以根據(jù)自身的需要選擇合適的熒光基團(tuán)。圖中 B 為橋團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)的部分,負(fù)責(zé)信號(hào)的傳遞[9],然而并不是所有團(tuán),像一些反應(yīng)型的熒光探針。圖中 C 為識(shí)別基團(tuán),是根學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)出的能與待測(cè)物分子相互作用而使熒光探針識(shí)別基團(tuán)的設(shè)計(jì)是整個(gè)熒光探針?lè)肿釉O(shè)計(jì)的關(guān)鍵,需要根電子云排布等信息來(lái)引入合適的識(shí)別基團(tuán)。光探針的識(shí)別機(jī)制
貴州大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文 含硫生物小分子類(lèi)熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及性能研究光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(Photo induced Electron Transfer, PET)體系的熒光探針一般是由熒光基團(tuán)、橋接基團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)三部分構(gòu)成。其中識(shí)別基團(tuán)為給電子基團(tuán)。當(dāng)受到光照射時(shí),熒光基團(tuán)的電子被激發(fā),識(shí)別基團(tuán)的電子會(huì)趁機(jī)占據(jù)熒光集團(tuán)因被激發(fā)而空出的軌道,致使處于激發(fā)態(tài)的電子無(wú)法回到基態(tài),導(dǎo)致熒光基團(tuán)熒光減弱甚至消失[10],如圖 1-3。當(dāng)熒光探針與待測(cè)物分子結(jié)合后,會(huì)使 PET 過(guò)程減弱或被阻斷,熒光基團(tuán)的熒光恢復(fù)。此類(lèi) PET 分子探針設(shè)計(jì)原理明確,通常都可獲得熒光增強(qiáng)效果,是一種典型的“子探針設(shè)計(jì)原理型熒光探針。
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2839244
【學(xué)位單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類(lèi)】:O657.3
【部分圖文】:
然后立即激發(fā)并發(fā)射出比入射波長(zhǎng)長(zhǎng)的出射光,其波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi),而當(dāng)停止光照射后,發(fā)光現(xiàn)象也會(huì)隨之消失,具有射光就被稱(chēng)為熒光[1,2]。產(chǎn)生的過(guò)程如圖 1.1 所示,圖中 S0、S1、S2分別表示分子中的電子基激發(fā)態(tài)和第二電子激發(fā)態(tài)。當(dāng)分子吸收光子,電子則可能從基態(tài)發(fā)態(tài)(S1,S2),而激發(fā)態(tài)的電子很不穩(wěn)定,所以會(huì)從激發(fā)態(tài)(S1,SS0),當(dāng)電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生熒光也可能會(huì)產(chǎn)生熱或能量。如果電子從激發(fā)態(tài)(S1)通過(guò)系間竄越至激發(fā)態(tài)(T),然(T)回到基態(tài)(S0)則發(fā)出磷光。激發(fā)態(tài)(S1)的電子并不是直接躍遷到基態(tài)(S0)的,而是先要經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)化等過(guò)程,而這些過(guò)程都需要消耗一部分能量,并且躍遷到基進(jìn)行一系列的振動(dòng)弛豫,又會(huì)消耗掉一部分能量。這些原因所導(dǎo)致反映在光譜圖中就是光譜的紅移即斯托克斯位移(Stokes 位移)。
圖 1-2 熒光探針?lè)肿拥慕Y(jié)構(gòu)Fig1-2 The structure of the fluorescent molecular probeA 為熒光基團(tuán),是探針?lè)肿又心馨l(fā)出熒光信號(hào)的部分[8],其的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。目前較常見(jiàn)的熒光基團(tuán)包括:羅丹明、香豆叉、吖啶等。不同的熒光基團(tuán)具有不同的光物理性質(zhì),因時(shí)可以根據(jù)自身的需要選擇合適的熒光基團(tuán)。圖中 B 為橋團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)的部分,負(fù)責(zé)信號(hào)的傳遞[9],然而并不是所有團(tuán),像一些反應(yīng)型的熒光探針。圖中 C 為識(shí)別基團(tuán),是根學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)出的能與待測(cè)物分子相互作用而使熒光探針識(shí)別基團(tuán)的設(shè)計(jì)是整個(gè)熒光探針?lè)肿釉O(shè)計(jì)的關(guān)鍵,需要根電子云排布等信息來(lái)引入合適的識(shí)別基團(tuán)。光探針的識(shí)別機(jī)制
貴州大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文 含硫生物小分子類(lèi)熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及性能研究光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(Photo induced Electron Transfer, PET)體系的熒光探針一般是由熒光基團(tuán)、橋接基團(tuán)和識(shí)別基團(tuán)三部分構(gòu)成。其中識(shí)別基團(tuán)為給電子基團(tuán)。當(dāng)受到光照射時(shí),熒光基團(tuán)的電子被激發(fā),識(shí)別基團(tuán)的電子會(huì)趁機(jī)占據(jù)熒光集團(tuán)因被激發(fā)而空出的軌道,致使處于激發(fā)態(tài)的電子無(wú)法回到基態(tài),導(dǎo)致熒光基團(tuán)熒光減弱甚至消失[10],如圖 1-3。當(dāng)熒光探針與待測(cè)物分子結(jié)合后,會(huì)使 PET 過(guò)程減弱或被阻斷,熒光基團(tuán)的熒光恢復(fù)。此類(lèi) PET 分子探針設(shè)計(jì)原理明確,通常都可獲得熒光增強(qiáng)效果,是一種典型的“子探針設(shè)計(jì)原理型熒光探針。
【參考文獻(xiàn)】
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2 楊明;隋殿軍;孫紅;于德偉;崔志勇;;蜂膠總黃酮抗心肌缺血作用[J];中草藥;2006年02期
本文編號(hào):2839244
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