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用于生物活性分子检测的新型BODIPY荧光探针合成及应用

作　者: 龚维
导　师: 唐波
学　校: 山东师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 近红外荧光探针氟离子谷胱甘肽 BODIPY
分类号: O657.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

生物体是由数以亿万计的各种分子组成的,它们通过复杂的化学变化维持生命现象。其中蛋白质、核酸、肽、自由基、各种离子成为维持机体生理功能必不可少的物质,发挥着重要的生物学作用、特殊的生理功能和高度的生化效应。谷胱甘肽是细胞内含量最高的非蛋白硫醇,它对维持机体内氧化还原平衡起着重要作用。作为生物体必需微量元素之一的氟,不仅能影响酶的活性还能促进铁的吸收,并且与多种疾病密切相关。因此对于这些生物活性分子的检测具有重要的生物医学价值。随着化学、物理、生物等多种学科的交叉发展,用于这些生命活性物质检测的方法也多种多样。其中,荧光方法具有灵敏度高、选择性好、检测限低等优点,在分析化学中得到了广泛应用。借助于激光共聚焦成像技术,荧光探针可以在不破坏生物活性的情况下,实时检测这些生命活性物质。近红外荧光探针由于其特殊的光物理和光化学特性而具有灵敏度高、动态响应范围宽的优点。在该范围内生物分子自身荧光较弱,可避免背景干扰而获得较高的分析灵敏度。且其测定条件适宜生命体的生理环境而被广泛应用于生命科学研究领域。本论文基于荧光共振能量转移(FRET)、光诱导电子转移(PET)原理,生物活性物质与荧光探针特异性作用后荧光光谱性质改变,实现对特定生物活性物质的检测,开展以下两方面研究工作:(一)用于检测氟离子的新型近红外含硒荧光探针设计合成及应用设计合成通过硒-硼键分别连接荧光染料BODIPY和间三氟甲基苯的近红外荧光探针,利用探针与氟离子反应前后荧光强度的变化实现对氟离子在近红外光区选择性检测。并用IR, 1H-NMR, 13C-NMR等手段对合成产物进行了表征。探针最大激发和发射分别位于660和690 nm,线性方程为(F-F0)=117.29911+ 72.23089[F-](10-6 M),相关系数为0.9844,检测限是:5.24×10-8 M。通过激光共聚焦扫描显微镜,成功实现了该探针对人肝癌细胞中氟离子荧光成像。(二)用于硫醇检测的新型近红外荧光探针设计合成及应用基于荧光共振能量转移原理,设计合成通过二硫键连接两个BODIPY荧光染料的近红外荧光探针。由于谷胱甘肽专一性打断二硫键,实现对谷胱甘肽等硫醇的选择性检测。初步进行了探针选择性实验及探针与谷胱甘肽反应时光谱性质的分析。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-32
  第一节 BODIPY 类荧光染料在生物检测中的应用  9-16
  第二节生物活性物质的重要作用简介  16-21
  第三节硒的生理学作用及其发展应用简介  21-24
  参考文献  24-32
第二章用于检测氟离子的新型近红外含硒荧光探针  32-46
  1. 引言  32-33
  2. 实验部分  33-37
  3. 结果与讨论  37-43
  4. 结论  43
  参考文献  43-46
第三章用于硫醇检测的新型近红外荧光探针设计合成及应用  46-56
  1. 引言  46-49
  2. 实验部分  49-52
  3. 结果与讨论  52-53
  4. 后续实验计划  53
  参考文献  53-56
附合成产物谱图  56-61
作者发表的学术论文及参加的课题  61-62
致谢  62

用于生物活性分子检测的新型BODIPY荧光探针合成及应用

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