新型pH熒光探針的構(gòu)筑與造影研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-13 03:15
本文關(guān)鍵詞:新型pH熒光探針的構(gòu)筑與造影研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:許多細(xì)胞生理過(guò)程如細(xì)胞生長(zhǎng)、內(nèi)吞作用以及鈣離子調(diào)控等過(guò)程均會(huì)涉及生物分子的質(zhì)子化和去質(zhì)子化過(guò)程并伴隨著細(xì)胞微環(huán)境pH的改變。同時(shí)細(xì)胞內(nèi)pH(pHi)的反?蓪(dǎo)致細(xì)胞的功能紊亂和疾病如癌癥和阿爾茲海默癥等。因此,精確并快速地檢測(cè)pHi對(duì)于細(xì)胞分析和診斷具有重要意義。常見(jiàn)的用于檢測(cè)pHi的方法包括電化學(xué)、核磁共振、吸收光譜法和熒光探針?lè)椒?其中,熒光pH探針?lè)ㄒ蚱涓哌x擇性和靈敏度以及對(duì)細(xì)胞無(wú)損傷等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的研究及應(yīng)用,同時(shí)pH熒光造影技術(shù)由于能夠提供實(shí)時(shí)原位的pH變化的信息也成為pHi研究的主流。因此,發(fā)展高選擇性和靈敏度以及可逆性的pH熒光探針是非常重要的。 本研究首先通過(guò)選擇具有可見(jiàn)光激發(fā)特點(diǎn)且生物相容性好,Stokes位移大的NBD-NH_2作為熒光團(tuán)來(lái)構(gòu)筑pH探針。通過(guò)在其4-位引入簡(jiǎn)單的氨基或羥基作為H+識(shí)別基團(tuán),設(shè)計(jì)并合成了三個(gè)基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)和光致電子轉(zhuǎn)移(PET)機(jī)制的pH探針(NBD-OH, NBD-en, NBD-Py)。光譜性質(zhì)研究表明它們對(duì)pH的響應(yīng)靈敏度高,有很好的水溶性以及良好的光穩(wěn)定性。尤其是,NBD-Py的pKa為6.48,pH響應(yīng)范圍是4.5-9.0,比較適合于pHi的檢測(cè);同時(shí),Na+,K+,Ca2+,Mg2+和其他過(guò)渡金屬離子對(duì)其pH響應(yīng)性能無(wú)干擾。通過(guò)NBD-Py在He la細(xì)胞中的造影實(shí)驗(yàn),證實(shí)了其pHi造影性能,并且具有良好的溶酶體靶向性,為溶酶體中的質(zhì)子化與去質(zhì)子化研究提供了新的可靠手段。 由于比例計(jì)量型探針具有對(duì)pH更準(zhǔn)確定量的能力,我們還以FRET機(jī)制構(gòu)筑了一個(gè)比例計(jì)量型pH探針NBDPEAC,該探針?lè)肿右砸蚁┌窞檫B接基團(tuán)將對(duì)pH不敏感的香豆素酸作為熒光能量給體與pH敏感的熒光能量受體NBDPZ連接起來(lái)。熒光光譜pH滴定實(shí)驗(yàn)表明,NBDPEAC探針的544nm處的熒光強(qiáng)度隨著pH的升高而減弱,470nm處的熒光強(qiáng)度有一定程度的增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)NBDPEAC的pH熒光滴定曲線的線性擬合,發(fā)現(xiàn)該探針在pH4.2到6.2之間能夠?qū)+進(jìn)行定量檢測(cè)。最后我們將NBDPEAC用于MCF-7細(xì)胞內(nèi)pH檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其有很好的生物相容性并且具有定量檢測(cè)細(xì)胞pH變化的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:NBD 熒光探針 pH 增強(qiáng) 比例計(jì)量
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:O657.3
【目錄】:
- 中文摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 第一章 緒論9-28
- 1 生命體中的pH及其檢測(cè)方法9
- 2 熒光探針?lè)?/span>9-15
- 2.1 熒光的產(chǎn)生9-10
- 2.2 熒光光譜10-12
- 2.3 熒光分子探針12-15
- 3 pH熒光探針的發(fā)展15-23
- 3.1 基于氟化硼絡(luò)合二吡咯甲川(BODIPY)的pH探針15-17
- 3.2 基于熒光素(Fluorescein)的pH探針17-18
- 3.3 基于甲川菁(Cyanine)的pH探針18-20
- 3.4 基于其他熒光團(tuán)的pH探針20-23
- 4 我們的研究目標(biāo)23
- 參考文獻(xiàn)23-28
- 第二章 基于NBD-NH_2熒光團(tuán)的增強(qiáng)型pH探針28-46
- 1 引言28-29
- 2 實(shí)驗(yàn)部分29-34
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、儀器和數(shù)據(jù)處理軟件29-30
- 2.2 化學(xué)合成30-33
- 2.3 三個(gè)探針的性質(zhì)測(cè)試及細(xì)胞造影33-34
- 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-44
- 3.1 三個(gè)探針的合成及表征34
- 3.2 三個(gè)探針的紫外和熒光光譜34-36
- 3.3 三個(gè)探針的熒光和紫外pH滴定36-41
- 3.4 NBD-Py的金屬離子選擇性及可逆性研究41-42
- 3.5 NBD-Py的細(xì)胞造影42-44
- 4 小結(jié)44
- 參考文獻(xiàn)44-46
- 第三章 基于FRET機(jī)理的比例計(jì)量型pH探針46-61
- 1 引言46-47
- 2 實(shí)驗(yàn)部分47-50
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、儀器和數(shù)據(jù)處理軟件47
- 2.2 中間體及目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)合成47-50
- 2.3 NBDPEAC的性質(zhì)測(cè)試及細(xì)胞造影50
- 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論50-59
- 3.1 探針的合成及表征50-51
- 3.2 NBDPZ的紫外及熒光光譜pH滴定51-53
- 3.3 Cmn和NBDPZ光譜重疊情況研究53
- 3.4 NBDPEAC探針紫外和熒光光譜的研究53-55
- 3.5 NBDPEAC探針熒光和紫外pH滴定的研究55-57
- 3.6 NBDPEAC的細(xì)胞造影57-59
- 4 小結(jié)59
- 參考文獻(xiàn)59-61
- 附錄A 目標(biāo)產(chǎn)物的表征圖譜61-66
- 附錄B 碩士期間已發(fā)表和待發(fā)表文章66-67
- 致謝67-68
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 潘利華,董向明,杜繼賢,,王淑英;銪的時(shí)間分辨激光熒光光譜分析──Ⅰ方法研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;1995年04期
本文關(guān)鍵詞:新型pH熒光探針的構(gòu)筑與造影研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):302680
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