新型吲哚类钙离子荧光指示剂的合成与性质研究

【摘要】：钙作为人体组成的重要元素之一,参与了骨骼构成和维持生物形态。并且它的离子状态在调节神经活动,凝固血液,肌肉和血管的收缩与舒张,传递各种生物信号的过程中起到重要作用。钙是人体不可缺少的元素,在生物体中有着重要的意义。自上世纪八十年代以来,科学家Tsien等人,依据EGTA的结构,合成了一种具有BAPTA螯合母体的钙荧光指示剂,并且广泛应用于细胞内钙离子浓度的测定。这就是第一代钙离子荧光指示剂,经过人们的不懈努力,指示剂已发展到第三代了,大都是以BAPTA结构为母体。这类指示剂对钙离子响应时间短,灵敏度高,还可以通过一些科学仪器,能够准确、及时的了解到钙离子浓度在细胞内的分布和时空变化。因此,钙离子荧光指示剂一直以来备受科学家的青睐,广泛应用于生命科学和临床医学等领域中,而指示剂的设计、合成也是有机化学中的热点问题。现在广泛使用的钙离子指示剂主要有两种：一是以fluo-3为代表的属于可见光激发的荧光素类钙离子荧光指示剂；二是以indo-1为代表的属于紫外光激发的吲哚类钙离子荧光指示剂。其中indo-1可以采用双波长比率法测定细胞内钙离子浓度,具有高选择性、高荧光量子效率等优点,但是由于属于紫外光激发的指示剂,还有很多不足之处。为了改变吲哚类钙离子指示剂的激发波长,使激发波长红移尽可能的靠近可见光区,我们通过对螯合母体BAPTA结构和吲哚类钙离子荧光指示剂结构的研究,提出了在钙离子荧光指示剂的螯合基团和荧光发色基团之间引入碳碳双键的解决方法。本文依据新型吲哚类钙离子荧光指示剂的设计与合成展开研究,主要有以下几个方面： 1.通过分析目前常用荧光指示剂的母体BAPTA结构,设计,合成了两种新的具有BAPTA结构的母体,并对其结构进行了表征。 2.设计合成了两种未见文献报道的新型吲哚类细胞钙离子荧光指示剂甲酯形式,并对其甲酯形式的结构进行了表征。并且,对合成方法进行了探讨,优化了反应条件。 3.研究了这一种新型吲哚类钙离子指示剂的光谱性质,并且与现有吲哚类指示剂相比较,发现其激发波长红移。

【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R914

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1	雷国华,鲍永耀,周俊岭,朴英杰,吴建春;荧光定量测量方法在共聚焦显微镜上的应用[J];第一军医大学学报;1998年01期
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