首页> 正文

基于吲哚半菁骨架荧光探针的设计及生物成像应用

2020-12-02阅读(458)

基于吲哚半菁骨架荧光探针的设计及生物成像应用

论文摘要

吲哚是一种广泛分布在自然环境中的多功能信号分子。近年来有关吲哚衍生物的研究呈指数增长。从环境学和生理学的角度来看,研究吲哚衍生物的功能与作用对于实现环境治理和阐明某些生理学功能具有重要意义。本文以吲哚半菁骨架结构作为不同分析物的识别位点,构建了四类吲哚半菁骨架的荧光探针,分别实现了对氰根的高活性检测;对Cys/Hcy与GSH的区分识别检测;对次氯酸的比率型检测;对pH的可逆循环检测。具体研究工作如下:1.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的荧光探针2-1实现了对氰根的高活性检测。由于氰根具有很强的亲核性,可以通过亲核进攻探针2-1中的吲哚基团,阻断吲哚和香豆素之间的π共轭,导致体系溶液颜色在裸眼观察下由蓝色变为黄绿色,相应的体系荧光也发生了明显的增强。此外,探针2-1对CN-具有很高的选择性和灵敏度,其检出限为0.066μM,反应时间为100 s。2.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的近红外荧光探针3-1用于同时检测Cys/Hcy和GSH。在该探针的设计中,我们不仅构建了三个潜在硫醇结合位点,而且还引入了近红外荧光团,这使得探针3-1不仅能够有效地区分检测Cys/Hcy和GSH,而且还能够实现活体内生物硫醇的荧光成像。3.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的近红外、比率型的荧光探针4-1用于检测内源性次氯酸。我们以菁染料为近红外荧光团,在探针上构建了两个识别HClO的反应点。探针4-1对HClO的检测具有响应速度快、长发射波长、双荧光发射通道等特点。此外,探针4-1能够实现HepG-2细胞中内源性次氯酸的荧光检测以及84消毒剂样品中次氯酸含量的测定。4.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的螺吡喃荧光探针5-1用于传感pH。在这里,我们使用螺吡喃作为一个pH的反应位点用于闭环到开环反应。当测试体系的pH从9.0降至1.0时,在裸眼下可观察到探针5-1的溶液颜色由紫色变为黄色。该探针对酸敏感,其pKa为4.85。此外,通过调控溶液体系的pH值,可以实现探针5-1的酸式结构和碱式结构之间的快速转化。探针5-1作为一种实时评估pH变化的荧光传感器,可用于细胞内pH的实时监测。

论文目录

  • 创新点
  • 发表论文与学位论文的相关性
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 吲哚半菁骨架的应用
  •     1.2.1 吲哚半菁骨架化合物在农药、染料、医药中的应用
  •     1.2.2 吲哚半菁骨架化合物在荧光探针中的应用
  •   1.3 吲哚半菁骨架荧光探针的研究进展
  • -的吲哚半菁骨架荧光探针'>    1.3.1 识别CN-的吲哚半菁骨架荧光探针
  •     1.3.2 识别生物硫醇的吲哚半菁骨架荧光探针
  •     1.3.3 识别HClO的吲哚半菁骨架荧光探针
  •     1.3.4 识别pH的吲哚半菁骨架荧光探针
  •   1.4 本文的研究内容
  • 第二章 一种基于吲哚半菁骨架用于检测氰根的荧光探针
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验部分
  •     2.2.1 主要实验仪器
  •     2.2.2 主要实验药品
  •     2.2.3 探针2-1 的合成
  •     2.2.4 细胞培养及成像
  •   2.3 结果与讨论
  • -的选择性光谱响应'>    2.3.1 探针2-1对CN-的选择性光谱响应
  • -的紫外-可见光谱和荧光光谱滴定响应'>    2.3.2 探针2-1对CN-的紫外-可见光谱和荧光光谱滴定响应
  • -检测过程中的时间依赖性和pH依赖性'>    2.3.3 探针2-1在CN-检测过程中的时间依赖性和pH依赖性
  • -的检出限'>    2.3.4 探针2-1 识别CN-的检出限
  •     2.3.5 探针2-1 的重现性实验
  • -的可能机理'>    2.3.6 探针2-1 识别CN-的可能机理
  • -的细胞成像'>    2.3.7 探针2-1 识别CN-的细胞成像
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 一种基于吲哚半菁骨架用于区分检测硫醇的荧光探针
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验部分
  •     3.2.1 主要实验仪器
  •     3.2.2 主要实验药品
  •     3.2.3 探针3-1 的合成
  •     3.2.4 荧光和紫外-可见光谱测量的一般方法
  •     3.2.5 细胞培养
  •     3.2.6 细胞毒性实验
  •     3.2.7 体外细胞成像
  •     3.2.8 活体成像
  •   3.3 结果与讨论
  •     3.3.1 探针3-1 的设计思路
  •     3.3.2 探针3-1 区分检测Cys/Hcy和 GSH的可能响应机制
  •     3.3.3 探针3-1 传感Cys/Hcy/GSH的紫外-可见光谱
  •     3.3.4 探针3-1 传感Cys/Hcy/GSH的荧光光谱
  •     3.3.5 探针3-1 识别Cys/Hcy/GSH的检出限
  •     3.3.6 探针3-1对Cys/Hcy/GSH的选择性响应
  •     3.3.7 探针3-1 的细胞毒性实验
  •     3.3.8 探针3-1 的体外细胞成像
  •     3.3.9 探针3-1 的活体成像
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 一种基于吲哚半菁骨架用于检测次氯酸的荧光探针
  •   4.1 引言
  •   4.2 实验部分
  •     4.2.1 主要实验仪器
  •     4.2.2 主要实验药品
  •     4.2.3 探针4-1 的合成
  •     4.2.4 荧光和紫外-可见光谱测量的一般方法
  •     4.2.5 细胞培养
  •     4.2.6 细胞毒性实验
  •     4.2.7 细胞成像
  •     4.2.8 检测84 消毒剂中次氯酸含量的方法
  •   4.3 结果与讨论
  • -的紫外-可见光谱和荧光光谱滴定响应'>    4.3.1 探针4-1对ClO-的紫外-可见光谱和荧光光谱滴定响应
  • -的选择性光谱响应'>    4.3.2 探针4-1对ClO-的选择性光谱响应
  • -过程中的时间依赖性'>    4.3.3 探针4-1 在检测ClO-过程中的时间依赖性
  • -的检出限'>    4.3.4 探针4-1 识别ClO-的检出限
  • -的可能机理'>    4.3.5 探针4-1 识别ClO-的可能机理
  •     4.3.6 探针4-1 的细胞毒性实验
  •     4.3.7 探针4-1 的细胞外源性HClO成像
  •     4.3.8 探针4-1 的细胞内源性HClO成像
  • -水平'>    4.3.9 探针4-1 用于检测84 消毒剂中ClO-水平
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 一种基于吲哚半菁骨架用于检测pH的荧光探针
  •   5.1 引言
  •   5.2 实验部分
  •     5.2.1 主要实验仪器
  •     5.2.2 主要实验试剂
  •     5.2.3 探针5-1 的合成
  •     5.2.4 光谱测量的一般方法
  •     5.2.5 细胞培养和细胞成像
  •   5.3 结果与讨论
  •     5.3.1 探针5-1 的溶剂依赖性研究
  •     5.3.2 探针5-1 在不同pH下的紫外-可见光谱和荧光光谱
  •     5.3.3 探针5-1 的选择性、光稳定性及可逆性研究
  •     5.3.4 探针5-1 的时间依赖性研究
  •     5.3.5 探针5-1 检测pH的可能机理
  •     5.3.6 探针5-1 的细胞成像
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  •   6.1 本文主要结论
  •   6.2 工作展望
  • 参考文献
  • 附录 本论文中主要化合物的核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、高分辨质谱图
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 个人简况及联系方式

    • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 熊康明

    导师: 阴彩霞

    关键词: 吲哚半菁骨架,氰根,生物硫醇,次氯酸

    来源: 山西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 山西大学

    基金: 国家自然科学基金,山西省人才支持计划,山西省青年科学基金

    分类号: Q503

    总页数: 124

    文件大小: 9148K

    下载量: 425

    相关论文文献

    • [1].碱性磷酸酶荧光探针的研究进展[J]. 有机化学 2019(11)
    • [2].碳点荧光探针在农产品快速检测中的应用进展[J]. 包装工程 2020(03)
    • [3].量子点“开-关-开”型荧光探针的应用进展[J]. 广东化工 2020(10)
    • [4].荧光探针分子探测硫化氢机理的理论研究[J]. 江苏理工学院学报 2020(02)
    • [5].一种新型主客体荧光探针对人体氨基酸的识别研究[J]. 化学通报 2020(09)
    • [6].基于1,8-萘酰亚胺检测细胞内肼的荧光探针[J]. 精细化工 2020(09)
    • [7].一种比率型荧光探针用于成像活细胞中的过氧化氢[J]. 有机化学 2020(09)
    • [8].一种基于苯并噻唑衍生物的高选择性比率型高半胱氨酸荧光探针及生物成像（英文）[J]. 有机化学 2020(08)
    • [9].基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析（英文）[J]. Chinese Journal of Chemical Physics 2019(04)
    • [10].快速溶剂交换法制备疏水性二氧化硅气凝胶及其负载有机荧光探针的应用研究[J]. 有机化学 2019(02)
    • [11].选择性检测生物硫醇荧光探针的研究进展[J]. 轻工科技 2018(08)
    • [12].硫离子荧光探针的研究进展[J]. 山东化工 2018(14)
    • [13].小分子荧光探针的设计和展望[J]. 广州化工 2018(16)
    • [14].反应激活型酶荧光探针的研究进展[J]. 化工学报 2017(01)
    • [15].检测钾离子通道的小分子荧光探针的研究进展[J]. 药学进展 2017(01)
    • [16].基于罗丹明类荧光探针的研究进展[J]. 现代化工 2017(04)
    • [17].动植物体系中锌离子荧光探针的设计、合成及初步应用[J]. 分析仪器 2016(S1)
    • [18].铜离子比率荧光探针的研究进展[J]. 化学与生物工程 2017(06)
    • [19].碳点荧光探针在食品检测中的应用[J]. 食品研究与开发 2017(12)
    • [20].基于香豆素衍生物的锌离子荧光探针作用机理的理论研究[J]. 广东化工 2017(11)
    • [21].β-半乳糖苷酶荧光探针的研究进展[J]. 中国科学:化学 2017(08)
    • [22].前言:分子荧光探针专刊[J]. 中国科学:化学 2017(08)
    • [23].蛋白质保护的金纳米簇为荧光探针检测甲磺酸帕珠沙星[J]. 现代化工 2017(09)
    • [24].生物小分子巯基化合物荧光探针研究进展[J]. 分析测试技术与仪器 2017(03)
    • [25].以醛基为识别基团的荧光探针的探索[J]. 中学生数理化(学习研究) 2017(05)
    • [26].一种硒离子荧光探针及其制备方法和用途[J]. 化学分析计量 2013(06)
    • [27].富勒烯量子点荧光探针的合成及对铁离子的检测[J]. 分析试验室 2019(12)
    • [28].煤基碳点“关-开”型荧光探针检测多巴胺的研究[J]. 现代化工 2020(05)
    • [29].以喹啉酮为核心高选择快速检测谷胱甘肽的荧光探针[J]. 应用化学 2020(07)
    • [30].用于检测肼的小分子荧光探针的研究进展[J]. 应用技术学报 2019(03)

    标签：;  ;  ;  ;  

    基于吲哚半菁骨架荧光探针的设计及生物成像应用
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 神降笔 版权所有 鄂ICP备12018319号-6