【摘要】：熒光探針是建立在光譜化學(xué)、光學(xué)波導(dǎo)與測量技術(shù)基礎(chǔ)上,特異性的將分析對象的化學(xué)信號轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的熒光信號的測量裝置,常用于核酸和蛋白質(zhì)等的標(biāo)記及定量分析。本論文主要論述了兩個人血清白蛋白和汞離子熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用研究。人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)是具有重要生理功能的生物大分子,是人血漿中含量最豐富的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,它能夠調(diào)節(jié)滲透壓、運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)、代謝物和不同系列的外源性藥物,因此它在藥物的動力學(xué)和效率方面起著關(guān)鍵作用。HSA水平異常與冠心病、多發(fā)性骨髓瘤、糖尿病、腎病、神經(jīng)性代謝紊亂、肝硬化等疾病相關(guān)。此外,臨床上將HSA應(yīng)用于大出血、燒傷、休克、紅白細(xì)胞增多癥、白蛋白過少癥等的對癥治療。因此對HSA的準(zhǔn)確定量檢測在生物科學(xué)、分子生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有極其重要的研究和應(yīng)用價值。本論文第二章介紹了一種基于羅丹寧和溴丙炔的用于檢測HSA的熒光探針RhHSA的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用。探針RhHSA通過與HSA的藥物結(jié)合位點(diǎn)ⅡA、ⅢA的特異性結(jié)合使自身熒光增強(qiáng)約700倍,熒光強(qiáng)度隨HSA濃度在0-0.5 mg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(R2=0.9878),檢測限為5.0 nM,約為3.33 mg/L。與其他生物大分子或常見氨基酸相比,RhHSA對HSA表現(xiàn)出很好的選擇性,并且能很好的區(qū)分HSA與牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)。此外,我們還成功的將探針RhHSA應(yīng)用于大鼠尿樣和MCF-7細(xì)胞中HS A的檢測。并且通過HSA的鹽酸胍、胰蛋白酶變性實(shí)驗(yàn),競爭性抑制實(shí)驗(yàn),分子對接模擬等清晰的闡明子熒光探針與HSA的結(jié)合機(jī)制。近年來,重金屬和過渡金屬(heavy and transition metal,HTM)離子因其對環(huán)境和生物系統(tǒng)的有害影響而備受關(guān)注。在這些HTM離子中,汞(mercury)是一種劇毒物質(zhì),即使?jié)舛群艿鸵矔䦟θ祟惡蜕鷳B(tài)環(huán)境造成危害。Hg2+可以進(jìn)入生物膜,通過食物鏈在人體內(nèi)積累,對健康造成嚴(yán)重?fù)p害,如水俁病、耳聾、認(rèn)知障礙等疾病。因此,開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、簡便、高選擇性、靈敏性的測定手段用于檢測環(huán)境、食品和生物中Hg2+的含量成為亟待解決的研究課題。本文的第三章中介紹了我們設(shè)計(jì)、合成了一種以香豆素結(jié)構(gòu)為母核的用于檢測Hg2+的熒光探針DAC-Hg。我們在探針分子上采用硫醇保護(hù)醛作為識別基團(tuán)來檢測Hg2+。并通過氫譜、高分辨質(zhì)譜、紅外光譜、紫外吸收光譜等多組數(shù)據(jù)驗(yàn)證了Hg2+的熒光探針DAC-Hg的響應(yīng)機(jī)理。與其他常見金屬離子相比,DAC-Hg表現(xiàn)出對Hg2+良好的選擇性和敏感性。探針DAC-Hg與Hg2+反應(yīng)后,熒光發(fā)生淬滅,且熒光強(qiáng)度隨Hg2+濃度在0-10 eq范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(R2 =0.9962),檢測限為5.0 nM,約為0.001 mg/L。此外,我們利用測試條將DAC-Hg應(yīng)用于裸眼評價,證明了DAC-Hg在原位檢測中的應(yīng)用潛力。并將該方法應(yīng)用于水環(huán)境和海產(chǎn)品樣品的分析,并取得了滿意的結(jié)果,這一研究為其他重金屬離子和過渡金屬離子的檢測提供了思路。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R446.1;O657.3
【圖文】：

逑１．１所示。Ｇｈｕｍａｎ等人通過對１７種不同藥物和小分子毒素的晶體學(xué)分析，揭示了逡逑ＨＳＡ的兩個主要藥物結(jié)合位點(diǎn)的精確結(jié)構(gòu)如圖１．１所示，并指出氨基酸殘基是逡逑結(jié)合特異性的關(guān)鍵決定因素［５９］。ＨＳＡ中除了位點(diǎn)１和位點(diǎn)ＩＩ之外，還存在其他對逡逑藥物具有高親和力的結(jié)合區(qū)域［６０］，邋Ｚｉｍｓｚａｉｎ等人指出夫西地酸可以特異性與亞逡逑結(jié)構(gòu)域ｆｆｉ結(jié)合［６�。�。逡逑表１．１邋ＨＳＡ位點(diǎn)特異性結(jié)合藥物總結(jié)表逡逑Ｓｉｔｅ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｄｒｕｇｓ邐Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邐Ｍａｉｎ邋ｂｉｎｄｉｎｇ邋ｓｉｔｅ逡逑Ｗａｒｆａｒｉｎ邐0＾°Ｘ°Ｘ＾邐ＩＩＡ邋ｓｕｂｄｏｍａｉｎ逡逑0丫＾邋0逡逑Ｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｚｏｎｅ邐ＩＩＡ邐ｓｕｂｄｏｍａｉｎ逡逑0逡逑Ｉｎｄｏｍｅｔｈａｃｉｎ

為探針在生物醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用提供一定的可能性。通過兩輪的選擇性逡逑實(shí)驗(yàn)，我們篩選出了一種可以同時與ＨＳＡ位點(diǎn)Ｉ、位點(diǎn)ＩＩ特異性結(jié)合的熒光探針逡逑ＲｈＨＳＡ，ＲｈＨＳＡ的結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制如圖１．３所示，并將探針ＲｈＨＳＡ應(yīng)用于活細(xì)逡逑胞及尿樣中ＨＳ邋Ａ的檢測。逡逑Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｓｔｙｌｅ：邐Ｅｆｆｅｃｔｏｒ邐Ｔｒｉｇｇｅｒ邋）逡逑．Ｋｉ0＊＊ｘ邋Ｓ邐ｅｘ：邋４３６邋ｎｍ邋Ａ邋ｅｍ：邋５０８邋ｎｍ逡逑圖１．３邋ＨＳＡ熒光探針ＲｈＨＳＡ結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制圖逡逑雖然已有大量Ｈｇ２＋熒光探針報道，但其中多數(shù)難以將Ｈｇ２＋與其他重金屬離子逡逑如：Ａｇ＋、Ｃｎ２＋、Ｆｅ３＋等進(jìn)行區(qū)分。我們在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了一逡逑種用于檢測Ｈｇ２＋的熒光探針ＤＡＣ－Ｈｇ，ＤＡＣ－Ｈｇ的結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制如圖１．４所逡逑示，并將熒光探針ＤＡＣ－Ｈｇ應(yīng)用于水樣及水產(chǎn)品中Ｈｇ２＋的檢測。我們選取香豆素作逡逑８逡逑

為探針在生物醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用提供一定的可能性。通過兩輪的選擇性逡逑實(shí)驗(yàn)，我們篩選出了一種可以同時與ＨＳＡ位點(diǎn)Ｉ、位點(diǎn)ＩＩ特異性結(jié)合的熒光探針逡逑ＲｈＨＳＡ，ＲｈＨＳＡ的結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制如圖１．３所示，并將探針ＲｈＨＳＡ應(yīng)用于活細(xì)逡逑胞及尿樣中ＨＳ邋Ａ的檢測。逡逑Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｓｔｙｌｅ：邐Ｅｆｆｅｃｔｏｒ邐Ｔｒｉｇｇｅｒ邋）逡逑．Ｋｉ0＊＊ｘ邋Ｓ邐ｅｘ：邋４３６邋ｎｍ邋Ａ邋ｅｍ：邋５０８邋ｎｍ逡逑圖１．３邋ＨＳＡ熒光探針ＲｈＨＳＡ結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制圖逡逑雖然已有大量Ｈｇ２＋熒光探針報道，但其中多數(shù)難以將Ｈｇ２＋與其他重金屬離子逡逑如：Ａｇ＋、Ｃｎ２＋、Ｆｅ３＋等進(jìn)行區(qū)分。我們在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了一逡逑種用于檢測Ｈｇ２＋的熒光探針ＤＡＣ－Ｈｇ，ＤＡＣ－Ｈｇ的結(jié)構(gòu)及響應(yīng)機(jī)制如圖１．４所逡逑示，并將熒光探針ＤＡＣ－Ｈｇ應(yīng)用于水樣及水產(chǎn)品中Ｈｇ２＋的檢測。我們選取香豆素作逡逑８逡逑

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