含活性官能团的荧光性小分子的合成及其识别性质的研究

摘要

在过去的十年间，生物化学界对荧光传感器的应用越来越广泛，开发一系列用于检测人体内有益有害物质的功能化有机分子无论对生物学、医学还是人们的生活等都起着至关重要的作用。荧光化学传感器因其具有高灵敏度、高选择性、操作简便、极低的检测极限、活体细胞中生物成像等优点而备受研究者的青睐。
　　香豆素染料具有很强的荧光性能，将其与3，4-二甲氧基苯硫酚连接合成了基于二乙胺基香豆素的硫醇类氨基酸化学传感器(Probe1)，通过紫外光谱和荧光发射光谱测试对Probe1对硫醇类氨基酸的选择性、干扰性、响应时间等方面进行研究，测试结果表明:Probe1在荧光发射光谱547 nm处对GSH有着很高的选择性，在475 nm处对Cys、Hcy也有着很好的选择性，为了区分Cys和Hcy，将缓冲溶液的pH值变更为6.0，在发射波长为445 nm处对Cys具有很好的选择性，进而可以区分Cys和Hcy。Probe1与GSH的响应时间基本可以在90s内达到平衡，因其快速的响应时间可以大大提高检测硫醇类氨基酸的效率，使得检测过程更加便捷。我们又成功实现了在活体细胞中检测硫醇类氨基酸的荧光成像实验，并且Probe1与GSH、Cys、Hcy都是1∶1化学计量比反应。因此Probe1具有在环境体系和生物体系中定性定量检测硫醇类氨基酸的应用前景。
　　DPP作为一种具有较高斯托克斯位移的荧光染料具有作为近红外荧光传感器的潜力，因此，将其与苯并噻唑亚铵盐连接合成了Probe2，并利用紫外吸收光谱和荧光发射光谱对Probe2的光物理性质和各种阴阳离子的传感识别进行了研究。测试结果表明在乙腈和Tris缓冲溶液中Probe2在539nm激发时，没有荧光发射现象。当加入CN-后在波长为596nm处出现荧光发射峰使荧光强度增至35倍左右，从而达到对CN-识别。该探针对CN-具有很高的选择性，并且与CN-的反应计量比为1∶1，因此Probe2具有在环境体系和生物体系中对微量CN-检测的应用潜力。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 荧光化学传感器

1．1．1 荧光探针的基本概念

1．2 荧光探针技术的原理

1．2．1 光诱导电子转移(PET)

1．2．2 分子内电荷转移(ICT)

1．2．3 激基缔合物(Excimer)

1．2．4 荧光共振能量转移(FRET)

1．2．5 激发态分子内质子转移(ESIPT)

1．3 巯基荧光探针的研究进展

1．3．1 ESIPT效应的荧光探针

1．3．2 反应型荧光探针

1．4 氰离子荧光传感器的研究进展

第二章 基于香豆素的巯基荧光传感器

2．1 研究背景

2．1．1 关于生物硫醇的概述

2．1．2 香豆素类化合物简述

2．1．3 立题思想

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂说明

2．2．2 目标化合物的合成

2．3 结果与讨论

2．3．1 pH=7．4条件下Probe 1的光化学性质

2．3．2 化合物在pH=6．0条件下对Cys的识别

2．3．3 细胞成像

2．4 小结

第三章 氰离子荧光探针的合成

3．1 引言

3．1．1 吡咯并吡略二酮(DPP)的简介

3．1．2 立题思想

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 Probe 2的合成

3．3 结果与讨论

3．3．1 测试溶剂体系的选择

3．3．2 紫外光谱测试

3．3．3 Probe 2选择性测试

3．3．4 Probe 2响应时间的测试

3．4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

附录