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新型含芘类非共价DNA荧光探针

杨玉斌  
【摘要】: DNA的识别和检测对于由基因错序导致的各种疾病的诊断具有重要意义。荧光探针目前已经广泛的应用于分子生物学以及生物化学的研究。而传统的DNA荧光探针,如DNA染色剂溴乙锭毒性太大。而新型荧光探针,钌的配合物、TOTO、YOYO等则具有价格昂贵,合成困难,灵敏度低等特点。此外,如何在细胞成像的过程中,避免生物体自发荧光的影响,也一直是科学家长久以来孜孜不倦研究的课题。 在前人的基础上,为了更好的识别DNA,本论文设计合成了两类DNA探针——双芘类比率型DNA荧光探针和长波长钌的配合物,具体如下: 以己二胺为柔性链,以芘及其衍生物为发色团合成了探针Pyl-3,并通过荧光光谱,荧光紫外吸收光谱和黏度测试研究了探针与DNA的结合方式。发现探针Py-1,Py-3与DNA为插入结合,Py-2与DNA为沟槽结合。在DNA的定量检测中,探针Py-3表现出较好的比率型效果(最低检测线达到0.1μg/mL)。同时我们发现,当增大芘的共轭体系,芘发色团的荧光强度对氧气敏感的性质受到抑制,可提高检测的灵敏度。其中芘的I_(Ar)/I_(Air)为8.1,而Py-3的I_(Ar)/I_(Air)为2.2。 以“光开关”性质为基础,设计合成了不同配体的探针Ru1-4。在DNA的定量检测中,四种探针不同程度的表现出了“光开关”的性质。其中Ru-1的“光开关”性质最弱,荧光增强仅为1.23倍。而探针Ru-2的“光开关”性质最强,荧光增强16.1倍。这主要是由于配体芘比蒽具有更好的芳香性和平面型,可以使探针Ru-2更好的与DNA结合,使荧光增强。同时,在比较四种探针的光物理性质时,我们发现,探针Ru-3的荧光发射最为稳定,其荧光强度受氧气影响淬灭程度最小,其I_(Ar)/I_(Air)为1.2。


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