基于花菁染料新型荧光分子探针的设计合成及其对细胞内过氧亚硝酸根阴离子的检测

论文摘要

过氧亚硝酸根阴离子（ONOO-）是一种短寿命的内源性活性物质,在许多生理和病理过程中起着重要作用。在这项工作中,我们合成了基于苯并噻唑衍生的花菁结构的近红外荧光探针Cy-SN,用于测定过氧亚硝酸根阴离子(ONOO-。设计的探针通过氧化裂解共轭的碳碳双键与ONOO-特异性反应并产生非荧光产物。同时,与ONOO-反应后,探针在630 nm处的特征吸收大大降低,伴随着从亮蓝色到绿色黄色的剧烈颜色变化,呈现出明显的可视化特性。我们研究并证明了探针能够以剂量反应方式用于测量ONOCT并且具有低至26 nM的检测限。此外,我们通过共聚焦荧光显微镜将探针Cy-SN应用于活细胞中内源性ONOO-的成像,其显示出良好的细胞渗透性和低细胞毒性。探针Cy-SN用于外源ONOC-比色检测和内源荧光成像的成功应用表明其在生物分析中具有巨大的应用潜力。第一章,主要介绍了过氧亚硝酸根阴离子的性质,及其在细胞内与其合成相关的一氧化氮和超氧阴离子自由基的性质,及其相互作用。分析检测过氧亚硝酸根阴离子的方法,包括分光光度法、化学发光法、电子自旋共振法、电化学分析法和荧光光谱法。在荧光光谱法里介绍了用于检测过氧亚硝酸根阴离子的有机荧光探针,包括荧光素类、罗丹明类、氟硼荧（BODIPY）类及花菁类等。第二章,我们设计合成了一种新型的基于花菁结构Cy5并修饰有苯并噻唑基团的有机分子荧光探针Cy-SN,在这不跟我们介绍了详细和合成步骤并通过质谱和核磁氢谱对其进行表征。我们研究了该探针的光谱性质,不同pH条件下荧光探针Cy-SN的荧光强度及其对过氧亚硝酸根阴离子的响应能力,荧光探针Cy-SN对不同浓度ONOO-的光谱检测,并得到该探针对ONOC-的检测限为26 nM。除此之外,我们还探究了该探针Cy-SN对ONOC-的选择性,及其检测机理。最后,我们将该探针用于活细胞中内源及外源性ONOC-的检测,并对其进行荧光成像,该探针表现出低细胞毒性和良好的细胞成像性能。因此具有良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 过氧亚硝酸阴离子的性质
•     1.2.1 一氧化氮、超氧化物和过氧亚硝酸阴离子
•     1.2.2 过氧亚硝酸阴离子的生化反应
•   1.3 过氧亚硝酸阴离子的分析检测方法
•     1.3.1 化学发光法
•     1.3.2 分光光度法
•     1.3.3 电子自旋共振法
•     1.3.4 电化学分析法
•     1.3.5 荧光光谱法
•   1.4 花菁类荧光分子在分析检测中的应用
•   1.5 论文选题以及主要研究内容
•     1.5.1 论文选题
•     1.5.2 主要研究内容
• 第2章 基于花菁染料荧光探针用于细胞内过氧亚硝酸根阴离子的检测
•   2.1 引言
•   2.2 实验部分
•     2.2.1 仪器与试剂
•       2.2.1.1 实验试剂
•       2.2.1.2 实验仪器
•     2.2.2 荧光探针Cy-SN的合成
•     2.2.3 样品溶液的制备及测定
•     2.2.4 细胞毒性测试
•     2.2.5 活细胞内荧光成像
•   2.3 结果与讨论
•     2.3.1 荧光探针Cy-SN的性质
•     2.3.2 荧光探针Cy-SN对ONOO-的光谱检测
•     2.3.3 荧光探针Cy-SN对ONOO-的选择性研究
•     2.3.4 荧光探针Cy-SN对过氧亚硝酸根阴离子检测的机理探究
•     2.3.5 细胞毒性测试
• -的荧光成像'>    2.3.6 活细胞内ONOO^-的荧光成像
•   2.4 本章小结
• 第3章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 侯田鑫

导师: 王素华

关键词: 荧光探针,过氧亚硝酸根阴离子,苯并噻唑衍生的花菁,比色,内源荧光成像

来源: 华北电力大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 华北电力大学(北京)

基金: 国家自然科学基金委项目“针对气相氮氧自由基和臭氧及其相互作用的荧光分析方法研究”(21475134,21775042),科技部重点研发项目课题(2017YFA0207003)

分类号: Q503;O657.3

DOI: 10.27140/d.cnki.ghbbu.2019.000610

总页数: 61

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