本文選題：Cd~(2+) + Cys/Hcy��； 參考：《安徽大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：熒光化學(xué)探針是檢測(cè)生物體內(nèi)金屬離子濃度以及小分子的重要工具,其高選擇性、高靈敏度、合成簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜以及很好的生物應(yīng)用的性質(zhì),使其逐步成為主要檢測(cè)工具。通過熒光化學(xué)探針與生物體內(nèi)的活性物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,可以幫助我們更好地從微觀角度去了解生命活動(dòng)。近些年來,熒光檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用主要在于臨床診斷,生物成像,環(huán)境保護(hù)等方面。然而,目前熒光化學(xué)探針大部分為單光子熒光化學(xué)探針,單光子熒光化學(xué)探針不僅易使生物本體產(chǎn)生自發(fā)熒光干擾,而且短的激發(fā)波長(zhǎng)還會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生光致毒和光漂白。與傳統(tǒng)的單光子熒光化學(xué)探針相比,雙光子熒光探針作為一個(gè)科學(xué)家感興趣的研究課題,開始逐步替代單光子熒光探針。雙光子熒光化學(xué)探針具有滲透到更深的組織能力和提供更高的空間分辨率以及局域激發(fā)在近紅外光譜區(qū)(700-1000nm),長(zhǎng)波激發(fā)可以降低光漂白以及減少對(duì)生物樣品的光損傷,從而得到高對(duì)比度的三維(3D)圖像。特別是,雙光子共聚焦成像在細(xì)胞中能延長(zhǎng)活細(xì)胞和組織的觀察時(shí)間的特有優(yōu)點(diǎn),這使得生物科學(xué)家們更好地觀察和研究活細(xì)胞和組織中的生命過程。在眾多的熒光報(bào)告基團(tuán)中,喹啉衍生物由于其良好的光譜特性、水溶性、易于修飾以及低毒性的特點(diǎn),越來越多地應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)中。 本文利用Sonogashira偶聯(lián)等有機(jī)化學(xué)反應(yīng),以喹啉為母體,成功地制備了一系列能夠選擇性識(shí)別Cd2+口Cys/Hcy的雙光子熒光化學(xué)探針,并通過核磁共振譜以及質(zhì)譜等手段對(duì)目標(biāo)探針分子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。 一,本論文設(shè)計(jì)并合成了一例基于喹啉為母體,并在細(xì)胞溶酶體中定位的新型雙光子熒光探針Lyso-QS1。當(dāng)探針分子與Cd2+絡(luò)合后,基于ICT,熒光譜圖紅移了60nm;基于PET機(jī)理,熒光逐漸增強(qiáng)。由于其對(duì)細(xì)胞毒性低,在雙光子共聚焦成像,發(fā)現(xiàn)探針很容易地在活細(xì)胞的溶酶體中長(zhǎng)時(shí)間觀察Cd2+在細(xì)胞溶酶體中的成像,這也是我們第一個(gè)報(bào)道發(fā)現(xiàn)的。探針Lyso-QS1與Lysotracker Green商用品在7402細(xì)胞中進(jìn)行了對(duì)比研究,研究表明了二者均在溶酶體定位,重疊率能達(dá)到90%以上。 二.設(shè)計(jì)合成了一種新型比率計(jì)雙光子熒光探針MQ高選擇地來檢測(cè)Cys/Hcy,基于ICTPPET機(jī)理可以作為Cys和Hcy的新型反應(yīng)型探針。熒光探針在加入Cys/Hcy時(shí),在710nm擁有大雙光子吸收截面值為265GM,同時(shí)伴隨著發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)生95nm的藍(lán)移。與之前報(bào)道的雙光子熒光探針檢測(cè)Cys/Hcy相比,MQ與Cys/Hcy反應(yīng)速度較快。反應(yīng)機(jī)理主要通過1HNMR, Maldi-TOF MS和理論計(jì)算(DFT)來分析。細(xì)胞毒性測(cè)試表明了MQ對(duì)細(xì)胞毒性低,生物成像表明了在雙光子激發(fā)下,MQ是一個(gè)能夠穿透細(xì)胞膜來檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的Cys。
[Abstract]:Fluorescent chemical probe is an important tool for detecting the concentration of metal ions and small molecules in organism. It has the advantages of high selectivity, high sensitivity, simple synthesis, low cost and good properties of biological application, which makes it gradually become the main detection tool.The results of chemical reactions with fluorescent chemical probes and active substances in organisms can help us to understand the life activities from the microscopic point of view.In recent years, the application of fluorescence detection technology mainly lies in clinical diagnosis, biological imaging, environmental protection and so on.However, at present, most of the fluorescent probes are single photon fluorescence probes. Single photon fluorescence probes not only cause autofluorescence interference in biological bodies, but also produce phototoxicity and photobleaching on cells with short excitation wavelength.Compared with traditional single photon fluorescence probes, two photon fluorescence probes, as a subject of interest to scientists, are gradually replacing single photon fluorescence probes.Two-photon fluorescence probes have the ability to penetrate deeper tissues and provide higher spatial resolution and local excitation in the near infrared region of 700-1000 nm ~ (-1). Long wave excitation can reduce photobleaching and reduce photodamage to biological samples.The high contrast 3D image is obtained.In particular, two-photon confocal imaging has the unique advantage of prolonging the observation time of living cells and tissues in cells, which makes biological scientists better observe and study the life processes in living cells and tissues.Quinoline derivatives have been widely used in biological experiments due to their good spectral properties, water solubility, easy modification and low toxicity among many fluorescent reporting groups.In this paper, a series of two-photon fluorescence probes which can selectively recognize Cd2 mouth Cys/Hcy have been successfully prepared by using organic chemical reactions such as Sonogashira coupling and quinoline as parent.The structure of the target probe was characterized by NMR and MS.In this thesis, a novel two-photon fluorescence probe Lyso-QS1 was designed and synthesized based on quinoline as parent and located in lysosome.When the probe molecule is complexed with Cd2, the fluorescence spectrum shifts to 60 nm based on ICT.Based on the mechanism of PET, the fluorescence intensifies gradually.Because of its low cytotoxicity, the probe was found to be easy to observe Cd2 imaging in lysosomes of living cells for a long time in two-photon confocal imaging, which is the first reported finding.Lyso-QS1 and Lysotracker Green were compared in 7402 cells. The results showed that both of them were located in lysosome, and the overlap rate was over 90%.II.A novel ratio meter two-photon fluorescence probe MQ is designed and synthesized to detect cysts in high selectivity. Based on the ICTPPET mechanism, it can be used as a new reactive probe for Cys and Hcy.With the addition of Cys/Hcy, the fluorescence probe has a large two-photon absorption cross section of 265 GM in 710nm, and the blue shift of 95nm occurs with the emission wavelength.Compared with the two-photon fluorescence probe reported previously, the reaction rate between Cys/Hcy and Cys/Hcy is faster.The reaction mechanism was analyzed by 1H N M R, Maldi-TOF MS and theoretical calculation.Cytotoxicity tests showed that MQ was less cytotoxic, and biometric imaging showed that MQ was a cell penetrating cell membrane capable of detecting intracellular Cyss under two-photon excitation.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R914;O657.3

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1771284