收藏本站
《湖南大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型线粒体靶向硝基还原酶和SO_2衍生物荧光探针的研究

黄波  
【摘要】:随着时代的进步、生命科学技术的高速攀升,以有机小分子荧光探针为代表的新兴生物化学传感器在环境监测、生命科学和医药研究等领域的应用越来越广泛。有机小分子荧光探针成像技术使得生物学成像应用、环境质量监测、临床医学诊断在原来的基础上升了一个台阶,通过对细胞,组织甚至活体的原位无损荧光标记成像,人们得以更加清晰、快速、准确地观察目标物在生物体系中的代谢过程及生理作用。线粒体是细胞中重要的细胞器,是为整个细胞运作提供能量、有氧呼吸的主要场所,被称之为细胞的“能量工厂”,参与细胞分化、信息传递和细胞凋亡等过程,与细胞生长和调控细胞周期息息相关。因此,开发具有线粒体靶向性能、检测与细胞线粒体功能息息相关物质的有机小分子荧光探针十分重要。所以,本文基于分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)原理设计、合成了两个具有线粒体靶向功能的检测硝基还原酶探针BICP(benzoindocyanine probe)和检测二氧化硫衍生物探针P1。主要工作如下:(1)本文第二章中,以苯并吲哚阳离子作为线粒体靶向基团和拉电子基团,将其引入到荧光团中成为苯并吲哚花菁染料(benzoindocyanine fluorophore,BICF),由于分子内电荷转移(ICT)效应而具有强烈的荧光。鉴于4-硝基苄溴的荧光淬灭性质,我们在BICF的羟基上用4-硝基苄溴与其发生取代反应使得ICT效应受阻而得到没有荧光的线粒体靶向探针BICP。硝基还原酶可选择性识别还原4-硝基苄溴的硝基为氨基,发生电子重排反应,使得探针荧光得到恢复,从而达到对线粒体硝基还原酶检测的目的。实现了在模拟生物环境溶液和活细胞内对硝基还原酶高选择性、高灵敏度(检测限:1.9 ng mL/1)、高信背比(~83倍荧光增强)的检测。据我们所知,探针BICP是能够同时对肿瘤细胞线粒体硝基还原酶Ⅰ型和Ⅱ型的检测和成像。体外实验数据表明探针的低毒性、较好的生物相容性。通过对HeLa细胞和A549细胞成像表明,耐氧的Ⅰ型硝基还原酶在细胞正常氧气培养情况下表达,Ⅰ型和Ⅱ型硝基还原酶在缺氧培养情况下均可表达,而且随着缺氧程度的加剧,酶的表达越高;证明了探针BICP在细胞成像方面的实际应用价值。(2)本文第三章中,以4-氯-7-二乙胺基香豆素醛为荧光团母体,在3位醛基引入苯并吲哚延长其共轭体系,并且将其作为吸电子基团(与7位的供电子基——二乙胺基形成“推-拉”电子体系)和线粒体靶向基团,设计合成了具有长波长发射的荧光探针P1。该探针是基于ICT效应比率检测线粒体HSO3-/S032-的有机小分子荧光探针。由于ICT效应以及大共轭的“推-拉”电子体系,荧光发射波长为675 nm;当HSO3-/SO32-亲核加成双键,使得体系ICT效应受阻,共轭体系减小,荧光发射蓝移到550 nm,能够对HSO3-/SO32-实现比率荧光信号检测。光谱实验考查了探针P1对HSO3-/SO32-具有高选择性、高灵敏度(检测限为0.16μmol/L),细胞毒性试验可以看出探针P1的生物相容性好,从共定位实验可知探针具备优秀的线粒体定位性能,通过外加NaHS03和2,4-二硝基苯磺酰胺说明探针能够对细胞线粒体外源性和内源性HSO3-/SO32-进行成像检测。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O657.3

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡云;侯慧静;胡金梅;;基于黄酮醇的高选择性半胱氨酸荧光探针的合成及性能研究[J];分析试验室;2018年07期
2 钱明;张留伟;王静云;;反应激活型酶荧光探针的研究进展[J];化工学报;2017年01期
3 张晓梦;杜吕佩;;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年01期
4 刘海兴;刘清;郇延富;;基于罗丹明类荧光探针的研究进展[J];现代化工;2017年04期
5 尚玉婷;;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年S1期
6 赵媛;陈涛;孙绍发;;铜离子比率荧光探针的研究进展[J];化学与生物工程;2017年06期
7 徐龙华;方国臻;王硕;;碳点荧光探针在食品检测中的应用[J];食品研究与开发;2017年12期
8 刘清玉;陈军宪;;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年11期
9 李檬;高天初;朱为宏;;β-半乳糖苷酶荧光探针的研究进展[J];中国科学:化学;2017年08期
10 张晓兵;;前言:分子荧光探针专刊[J];中国科学:化学;2017年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付艳艳;贺庆国;程建功;;有机薄膜荧光探针的设计及应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十一分会:π-共轭材料[C];2016年
2 张涛;杨国强;;疏水性二氧化硅气凝胶负载有机荧光探针[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十七分会:光化学[C];2016年
3 刘翔;姜国玉;李勋;范小林;王建国;李永东;;基于四苯乙烯衍生物小分子生物硫醇荧光探针的设计合成及传感研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十七分会:光化学[C];2016年
4 宋波;;基于超分子组装的纳米荧光探针[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十四分会:超分子组装与软物质材料[C];2016年
5 宋功武;方光荣;;核酸荧光探针的研究与应用[A];中国分析测试协会科学技术奖发展回顾[C];2015年
6 杨坤;褚昆昆;袁朝圣;苏磊;;基于荧光探针的液体高压粘度测量研究[A];第十八届中国高压科学学术会议缩编文集[C];2016年
7 谌春阳;刘伟;徐聪;刘伟生;;一种检测细胞内谷胱甘肽的比色荧光探针[A];2015年中西部地区无机化学化工学术研讨会会议论文集[C];2015年
8 郭炜;;有机荧光探针的构建及传感研究[A];全国第十七届大环化学暨第九届超分子化学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
9 斯雯菲;柳志学;;一种检测亚硫酸盐的比率型荧光探针[A];全国第十七届大环化学暨第九届超分子化学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
10 巨泽民;沈康;陈曙光;郑和根;;配位聚合物在荧光探针方面的应用[A];中国化学会第九届全国无机化学学术会议论文集——B配位化学[C];2015年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 本报记者 王海滨 通讯员 张瑶 周君彦;阴彩霞:在细胞里玩转“小分子”[N];科技日报;2017年
2 通讯员 姚燕燕 记者 胡德荣;我国学者开发独特荧光探针[N];健康报;2011年
3 衣晓峰 金鸥 记者 吴天飞;荧光探针可超早期发现“癌魔”[N];哈尔滨日报;2009年
4 记者 胡晓军 杨力勇 通讯员 刘永胜;渐冻人症有望实现早期诊疗[N];健康报;2015年
5 江其勤;多组分显微荧光探针分析技术成功应用[N];中国石化报;2007年
6 记者 胡德荣;新型荧光探针可筛选高效抗癌化合物[N];健康报;2015年
7 特约记者 郭金明 通讯员 姚化成;大连理工大学研制出SARS病毒快速检测荧光探针[N];光明日报;2003年
8 记者 马爱平 通讯员 雷鸣 周圆;新型探针材料可快速检测贫血症[N];科技日报;2016年
9 王令仪;“向科学进军”影响他一生[N];联合时报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈海浪;几种新型小分子荧光探针的设计、合成及其应用[D];南京理工大学;2017年
2 顾小敏;苯乙酮基-β-糖碳苷衍生物的合成及其在荧光探针中的应用[D];南京理工大学;2017年
3 杨美盼;新型罗丹明螺环隐色体荧光探针的合成及生物应用研究[D];西北大学;2016年
4 肖艳;基于银纳米簇的光吸收及光发射性质的新型荧光探针的设计及应用[D];武汉大学;2015年
5 王长城;基于1,8-萘酰亚胺和三苯胺的荧光探针的设计,合成及应用[D];武汉大学;2014年
6 刘畅;氧杂蒽反应型荧光探针合成及细胞成像研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
7 黄昆;细胞器靶向探针合成及荧光成像研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
8 李磊;生物荧光探针的分子动力学研究与应用[D];华东师范大学;2017年
9 张秀兰;多巴胺衍生的Hg~(2+)荧光探针和吸附剂的制备与性能研究[D];石河子大学;2017年
10 张博;新型有机荧光探针的设计合成和生物成像研究[D];吉林大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金梦;量子点和金属有机骨架材料荧光探针在食品药品检测中的应用[D];陕西师范大学;2017年
2 陈华艳;苯硼酸荧光探针的制备及其在5-羟甲基胞嘧啶分析中的应用[D];陕西师范大学;2017年
3 陈文;有机小分子荧光探针的设计合成及性质研究[D];湖南大学;2017年
4 唐瑶;新型Hg~(2+)/H_2S荧光探针的设计合成及其光谱性能研究[D];湖南大学;2017年
5 潘月;硫、硒醇小分子荧光探针的设计、合成及其成像应用[D];湖南大学;2017年
6 杨媚;新型氟离子和甲醛荧光探针的设计、合成及生物成像研究[D];湖南大学;2017年
7 金芳萍;近红外激发H_2S和pH比率荧光探针的设计、合成及成像应用[D];湖南大学;2017年
8 刘锋;次氯酸荧光探针和线粒体探针的设计、合成及生物应用[D];湖南大学;2017年
9 潘丹;新型Fe~(2+)和Cys荧光探针的设计合成及其生物应用[D];湖南大学;2017年
10 黄波;新型线粒体靶向硝基还原酶和SO_2衍生物荧光探针的研究[D];湖南大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026