熒光技術(shù)已成為一種檢測分析物,觀測細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和了解生理過程的非侵入性方法。有機小分子熒光探針由于其合成可控性、設計方案靈活性和使用簡便性等優(yōu)點成為熒光技術(shù)在生物傳感領域的重要組成部分。同時有機小分子的成像能力已成為現(xiàn)階段臨床診療過程中的重要輔助手段,在生物醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景。本文提出了一種針對4-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺熒光團的簡單高效的合成方法,并制備了一系列熒光探針對單胺氧化酶A進行檢測。除此之外,我們還設計合成了一種氟化的有機小分子探針I(yè)R-780-F,具有靶向腫瘤組織、增強藥效性、體內(nèi)近紅外熒光成像以及¹⁹F核磁成像等特點,進一步提高了診療腫瘤過程的精準性。具體工作如下:（1）4-羥基-1,8-萘二甲酰亞胺熒光團的合成及探針對單胺氧化酶A的檢測和成像1,8-萘二甲酰亞胺類染料被廣泛應用于熒光探針的制備,但目前制備方法繁多且制備過程繁瑣、耗時,需要較高的反應溫度,借助大量的危險化學品濃氫碘酸或濃氫溴酸,碘甲烷或溴甲烷作為過程中的產(chǎn)物對人體具有較高毒性,因此開發(fā)快速、經(jīng)濟、安全的制備方法具有重要意義。本文以4-溴-1,8-萘二甲酰亞胺衍生物為反應... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光吸收和發(fā)射的光能耗散圖[32]

青島大學碩士學位論文3圖1.1光吸收和發(fā)射的光能耗散圖[32]1.3熒光探針的識別機理如圖1.2所示，熒光探針基本由三部分構(gòu)成[38]：（1）熒光團（fluorophore），（2）連接臂（spacer），（3）識別基團（receptor）。其中發(fā)揮主要作用部分的是熒光團和識別基團，其中連接的識別基團不同可直接導致目標待測物的種類不同。圖1.2熒光探針的基本構(gòu)成部分及識別特征常見的熒光團和識別基團之間的響應機理主要分為以下幾類：光誘導電子轉(zhuǎn)移機理（PET）[39]、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機理（ICT）[40]、熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）[41]、激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）[42]、聚集誘導發(fā)光（AIE）[43]等。1.3.1光誘導電子轉(zhuǎn)移機理光誘導電子轉(zhuǎn)移（PET）指分子在受到光激發(fā)時，電子給體或電子受體被激發(fā)，在兩者之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移導致熒光猝滅的過程[39]。此機理可分為兩種，包括識別基

青島大學碩士學位論文4團對熒光基團的電子轉(zhuǎn)移（a-PET）和熒光基團對檢測基團的電子轉(zhuǎn)移（d-PET）。通常情況下，兩者皆可以用軌道前沿理論解釋。如圖1.3所示，當分子受到光激發(fā)時，熒光分子吸收光子后，能量較高的HOMO軌道上的電子可以躍遷至能量較低的LUMO軌道上，此時若猝滅基團的HOMO軌道位于熒光團HOMO和LUMO軌道之間，則具有給電子能力猝滅基團HOMO軌道上的電子會轉(zhuǎn)移到熒光團HOMO軌道上，導致激發(fā)到LUMO軌道上的電子不能順利返回到原來的HOMO軌道而導致熒光猝滅，即a-PET過程發(fā)生。但當識別基團與被檢測物結(jié)合后，識別基團軌道的能量降低，該HOMO軌道上電子不能夠轉(zhuǎn)移到熒光團的HOMO軌道上，從而抑制了光誘導電子轉(zhuǎn)移過程的發(fā)生，探針熒光恢復。然而若猝滅基團的LUMO軌道位于熒光團HOMO和LUMO軌道之間，即d-PET過程發(fā)生。此時熒光團LUMO軌道上的電子轉(zhuǎn)移到能量更低的識別基團的LUMO軌道上，導致熒光猝滅。當識別基團結(jié)合被檢測物后，識別基團的LUMO軌道能量升高，此時d-PET過程受阻，熒光分子恢復熒光。圖1.3光誘導電子轉(zhuǎn)移效應（PET）的機理PengManshu等[44]報道了一種基于PET效應可原位定量酪氨酸酶活性的近紅外熒光探針（HB-NP），能夠?qū)崿F(xiàn)高敏感和選擇性原位檢測細胞內(nèi)酪氨酸。通過將特異性識別酪氨酸酶的間羥基芐基和促進探針在黑色素體中積累的嗎啉單元連接到熒光骨架。探針本身的羥基苯基團對母體有PET效應，當使用酪氨酸酶處理時，這種效應會被羥基苯基團轉(zhuǎn)化為鄰醌基團而打斷，熒光信號增強近48倍。圖1.4基于PET機制的酪氨酸酶熒光探針[44]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Novel strategy of constructing fluorescent probe for MAO-B via cascade reaction and its application in imaging MAO-B in human astrocyte[J]. Huihuan Qin,Lingling Li,Kun Li,Xiaoqi Yu.  Chinese Chemical Letters. 2019(01)
[2]多模態(tài)分子影像的研究進展[J]. 柳梅,冷德文,范學朋.  中國醫(yī)學影像學雜志. 2018(06)
[3]中國癌癥流行病學與防治研究現(xiàn)狀[J]. 曾紅梅,陳萬青.  化學進展. 2013(09)
[4]多模態(tài)分子影像研究進展及在腫瘤疾病診斷中的應用[J]. 郝雪佳,肖振平,姜慧杰.  中華醫(yī)學雜志. 2013 (09)

碩士論文
[1]有機小分子探針的設計合成及其在生物成像上的應用[D]. 史孝民.濟南大學 2017



本文編號：3394381