郭秀梅:基于ICT机理的花菁类小分子荧光探针的设计合成及其在生物分析中的应用研究论文

郭秀梅:基于ICT机理的花菁类小分子荧光探针的设计合成及其在生物分析中的应用研究论文

本文主要研究内容

作者郭秀梅(2019)在《基于ICT机理的花菁类小分子荧光探针的设计合成及其在生物分析中的应用研究》一文中研究指出:近年来,随着化学和生物学的交叉,一些新型的检测手段为探索和理解生物学及病理学变化以及对疾病的早期诊断和治疗研究提供了新的技术支持。在这些检测手段中,荧光探针由于其合成简单且成本低廉,且对目标分析物的检测具有灵敏度高、选择性好、能实现原位、实时的动态检测而受到广泛的关注。本论文以花菁衍生物为荧光团,基于分子内电荷转移(Intramolecular charge transfer,ICT)设计合成了两种荧光化学传感器,并研究了它们的光谱性质、实际应用以及生物成像应用。具体内容如下:1.开展了基于部花青的双模式光学探针的合成及对肼的检测及体内外的生物成像应用研究。该工作以部花青(McyOH)为荧光团,乙酰基为识别基团,设计合成了肼(N2H4)的荧光探针McyA。由于McyOH分子中的季铵盐结构具有强的吸电子效应(拉),而其酚盐离子具有潜在的供电子效应(推),因而构成了具有‘推-拉’结构的π-共轭体系(即ICT),这种‘推-拉’共轭体系能够激发很强的荧光。而当具有吸电子效应的酚羟基与乙酰基结合以后,形成的探针McyA便会阻碍分子内的ICT过程,使得初始荧光团McyOH的荧光淬灭。当样品中存在N2H4时,N2H4会亲和进攻McyA中的羰基,使得羰基氧上面电子发生转移并离去生成乙酰肼,释放出荧光团McyOH,其荧光得以恢复,该过程伴随着溶液由浅黄色到粉色的颜色变化,实现了N2H4的裸眼检测。利用荧光信号进行检测,其线性范围为0-5.0μΜ,检出限为0.042μΜ,远低于政府对饮用水中的N2H4含量的阙限值(10 ppb)。为了将该探针应用于实际生物样品体系,我们利用该探针进行了细胞成像及小鼠组织成像,说明McyA具有生物相容性且可以对生物体内N2H4的累积进行追踪。2.设计并合成了一种水溶性近红外荧光探针且对二肽基肽酶IV进行超灵敏检测及生物学成像应用研究。该探针(HCA-D)以氨基半花菁染料(Cyanine)为荧光团,甘氨酰脯氨酸二肽(Boc-Gly-Pro-OH)为二肽基肽酶IV(DPP-IV)的识别基团,合成了一种水溶性且稳定的近红外小分子荧光探针。在该荧光探针结构中,Cyanine染料作为荧光团,拥有大的共轭平面,长波发射和较大的Stocks位移,且因亲水性磺酸基团的引入使探针HCA-D具有优异的水溶性。随着分析物DPP-IV的加入,探针HCA-D在690 nm波长下发射出显著的NIR荧光信号并发生明显的红移现象。因此,HCA-D可以对DPP-IV在0-10 ng mL-1的浓度范围内进行超灵敏检测(LOD=0.19 ng mL-1)。此外,基于HCA-D对DPP-IV的高选择性,该探针可用于测定人血清样品中DPP-IV的活性及在活细胞中进行生物成像应用。

Abstract

jin nian lai ,sui zhao hua xue he sheng wu xue de jiao cha ,yi xie xin xing de jian ce shou duan wei tan suo he li jie sheng wu xue ji bing li xue bian hua yi ji dui ji bing de zao ji zhen duan he zhi liao yan jiu di gong le xin de ji shu zhi chi 。zai zhe xie jian ce shou duan zhong ,ying guang tan zhen you yu ji ge cheng jian chan ju cheng ben di lian ,ju dui mu biao fen xi wu de jian ce ju you ling min du gao 、shua ze xing hao 、neng shi xian yuan wei 、shi shi de dong tai jian ce er shou dao an fan de guan zhu 。ben lun wen yi hua jing yan sheng wu wei ying guang tuan ,ji yu fen zi nei dian he zhuai yi (Intramolecular charge transfer,ICT)she ji ge cheng le liang chong ying guang hua xue chuan gan qi ,bing yan jiu le ta men de guang pu xing zhi 、shi ji ying yong yi ji sheng wu cheng xiang ying yong 。ju ti nei rong ru xia :1.kai zhan le ji yu bu hua qing de shuang mo shi guang xue tan zhen de ge cheng ji dui jing de jian ce ji ti nei wai de sheng wu cheng xiang ying yong yan jiu 。gai gong zuo yi bu hua qing (McyOH)wei ying guang tuan ,yi xian ji wei shi bie ji tuan ,she ji ge cheng le jing (N2H4)de ying guang tan zhen McyA。you yu McyOHfen zi zhong de ji an yan jie gou ju you jiang de xi dian zi xiao ying (la ),er ji fen yan li zi ju you qian zai de gong dian zi xiao ying (tui ),yin er gou cheng le ju you ‘tui -la ’jie gou de π-gong e ti ji (ji ICT),zhe chong ‘tui -la ’gong e ti ji neng gou ji fa hen jiang de ying guang 。er dang ju you xi dian zi xiao ying de fen qiang ji yu yi xian ji jie ge yi hou ,xing cheng de tan zhen McyAbian hui zu ai fen zi nei de ICTguo cheng ,shi de chu shi ying guang tuan McyOHde ying guang cui mie 。dang yang pin zhong cun zai N2H4shi ,N2H4hui qin he jin gong McyAzhong de tang ji ,shi de tang ji yang shang mian dian zi fa sheng zhuai yi bing li qu sheng cheng yi xian jing ,shi fang chu ying guang tuan McyOH,ji ying guang de yi hui fu ,gai guo cheng ban sui zhao rong ye you jian huang se dao fen se de yan se bian hua ,shi xian le N2H4de luo yan jian ce 。li yong ying guang xin hao jin hang jian ce ,ji xian xing fan wei wei 0-5.0μΜ,jian chu xian wei 0.042μΜ,yuan di yu zheng fu dui yin yong shui zhong de N2H4han liang de que xian zhi (10 ppb)。wei le jiang gai tan zhen ying yong yu shi ji sheng wu yang pin ti ji ,wo men li yong gai tan zhen jin hang le xi bao cheng xiang ji xiao shu zu zhi cheng xiang ,shui ming McyAju you sheng wu xiang rong xing ju ke yi dui sheng wu ti nei N2H4de lei ji jin hang zhui zong 。2.she ji bing ge cheng le yi chong shui rong xing jin gong wai ying guang tan zhen ju dui er tai ji tai mei IVjin hang chao ling min jian ce ji sheng wu xue cheng xiang ying yong yan jiu 。gai tan zhen (HCA-D)yi an ji ban hua jing ran liao (Cyanine)wei ying guang tuan ,gan an xian fu an suan er tai (Boc-Gly-Pro-OH)wei er tai ji tai mei IV(DPP-IV)de shi bie ji tuan ,ge cheng le yi chong shui rong xing ju wen ding de jin gong wai xiao fen zi ying guang tan zhen 。zai gai ying guang tan zhen jie gou zhong ,Cyanineran liao zuo wei ying guang tuan ,yong you da de gong e ping mian ,chang bo fa she he jiao da de Stockswei yi ,ju yin qin shui xing huang suan ji tuan de yin ru shi tan zhen HCA-Dju you you yi de shui rong xing 。sui zhao fen xi wu DPP-IVde jia ru ,tan zhen HCA-Dzai 690 nmbo chang xia fa she chu xian zhe de NIRying guang xin hao bing fa sheng ming xian de gong yi xian xiang 。yin ci ,HCA-Dke yi dui DPP-IVzai 0-10 ng mL-1de nong du fan wei nei jin hang chao ling min jian ce (LOD=0.19 ng mL-1)。ci wai ,ji yu HCA-Ddui DPP-IVde gao shua ze xing ,gai tan zhen ke yong yu ce ding ren xie qing yang pin zhong DPP-IVde huo xing ji zai huo xi bao zhong jin hang sheng wu cheng xiang ying yong 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州大学的郭秀梅,发表于刊物兰州大学2019-07-29论文,是一篇关于小分子荧光探针论文,机理研究论文,二肽基肽酶论文,近红外论文,生物成像论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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