一种基于BODIPY的小分子探针和一种基于9,10—菲二胺的阴离子探针

摘要

迄今为止，已经有较多的研究是利用荧光染料对阴离子进行识别，但是能在水相中进行阴离子识别的探针却很少报道。探针1是以邻菲二醌为原料，通过羟胺化，氯酰化得到中间体K;以9-蒽-甲酸为原料通过还原，氯化，取代等反应，得到中间体荧光团H;最后以四氢呋喃为溶剂，在氮气氛中，K和H反应五天得到最终产物。探针1对多种阴离子的选择性测试表明，它对磷酸根离子和碘离子有较高的响应，其荧光淬灭超过了百分之五十。更为重要的是，所有阴离子的测试均是在纯水相溶剂的条件下进行的，因而此探针具备能在生物体系中识别磷酸根离子和碘离子特征。对未来在真实生物环境中阴离子识别染料的设计也具有一定的指导意义.。
　　对于检测含巯醇基氨基酸的荧光分子探针虽然有了一定的进展，但是在对半胱氨酸的专一性选择的探针研究上，仍有很多的难题。基于硫醇基的强亲核性，常常通过一些亲核反应来对其和其他氨基酸进行识别。BODIPY（氟化硼二吡咯）类荧光染料作为一类新兴的荧光染料，因其良好的光物理性质，在过去的二十年内得到广泛的研究。本文以光学性能优异的BODIPY（氟化硼二吡咯）作为发光团，通过甲酰化，氯化，胺取代等反应，将喹啉环链入BODIPY母体中，合成了一类新型的BODIPY类荧光探针2。识别机理是基于巯基的强亲核性，探针2很容易与巯基发生亲核取代反应，从而使探针的荧光恢复。检测试验结果显示该探针对半胱氨酸、高半光氨酸和谷胱甘肽三种氨基酸具有识别作用。进一步通过亲核反应速率的不同，又可以将半光氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽区别开来。这样一个识别含巯醇基氨基酸反应型OFF-ON荧光探针，在医疗生物领域具有应用潜力。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 荧光分子探针

1．1．1 概述

1．1．2 基于连接方式的荧光分子探针设计原理

1．1．3 几种常用的铭类阴离子受体

1．2 以9，10-邻菲二胺为母体的咪唑类对阴离子识别的荧光分子探针的研究

1．2．1 阴离子探针的设计原理

1．2．2 几种常见的阴离子探针

1．3 以BODIPY为母体检测半胱氨酸的荧光分子探针的研究

1．3．1 半胱氨酸的重要性

1．3．2 BODIPY类荧光团的发展

1．3．3 几种以BODIPY为母体的荧光分子探针

1．3．4 BODIPY母体的合成

2 以邻菲二胺为母体的咪唑类荧光分子探针1设计合成

2．1 本章研究工作的设计思路

2．2 合成路线

2．3 实验部分

2．3．1 实验药品与试剂

2．3．2 表征仪器

2．3．3 探针1的合成

2．3．4 中间体化合物的合成结构表征

2．4 结果与讨论

2．4．1 不同阴离子对探针1吸收光谱的影响

2．4．2 不同阴离子对探针1荧光发射光谱的影响

2．4．3 不同浓度的PO43-离子对探针1荧光发射光谱的影响

2．4．4 不同浓度的I-离子对探针1荧光发射光谱的影响

2．4．5 探针1加入PO43-和I-荧光发射光谱的时间动力学研究

2．4．6 不同pH条件下探针1荧光发射光谱

2．5 本章小结

3 以BODIPY为母体检测半胱氨酸的荧光分子探针的设计合成及应用

3．1 本章研究工作的设计思路

3．2 合成路线

3．3 实验部分

3．3．1 实验药品与试剂

3．3．2 表征仪器

3．3．3 探针2的合成

3．4 结果与讨论

3．4．1 探针2与不同氨基酸作用的紫外吸收曲线

3．4．2 探针2和不同氨基酸底物反应的荧光发射曲线

3．4．3 探针2与不同氨基酸底物作用的时间动力学曲线

3．4．4 探针2与半胱氨酸结合机理的讨论

3．5 本章小结

结论

参考文献

附录A 部分化合物的谱图

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢