硫化氫和次氯酸分子探針的合成與細胞成像.pdf

1、硫化氫(H2S)和次氯酸(HOCl)是兩種重要的氧化還原型物種，它們跟生物體的新陳代謝以及疾病有著重大的關(guān)聯(lián)。為探究它們的生物學(xué)功能，我們需要研究它們在生物體內(nèi)的存在與含量變化。為此，設(shè)計合成具有高靈敏度、高選擇性的硫化氫與次氯酸熒光探針，具有重要的生物學(xué)意義。本論文在前人工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)一些特異性化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計合成了若干分子探針用于識別硫化氧和次氯酸。論文分六章，分別包括以下內(nèi)容:
　　第一章首先簡要介紹了熒光傳感器的基本概念

2、以及設(shè)計原理。其次介紹了硫化氫及次氯酸分子的細胞生物學(xué)。綜述了近些年關(guān)于硫化氫與次氯酸分子識別探針的相關(guān)報道。簡要介紹了香豆素染料和羅丹明染料的光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用研究。
　　第二章基于硫化氫可還原疊氮基為氨基的化學(xué)原理，我們設(shè)計合成了帶疊氮基團的香豆素。該疊氮香豆素不發(fā)射熒光，當(dāng)它與硫化氫作用后，疊氮基還原為氨基再發(fā)生分子內(nèi)酯交換反應(yīng)游離出羥基香豆素從而發(fā)射強烈的熒光。探針具有高選擇性識別硫化氫，幾乎不受其它活性物質(zhì)的干擾，我們驗證了

3、探針的檢測機理，并實現(xiàn)了在細胞水平上對硫化氫成像。
　　第三章基于硫化氫可與Michael受體發(fā)生共軛加成反應(yīng)的化學(xué)原理，我們設(shè)想合成帶有Michael受體的熒光素衍生物。按照設(shè)想的熒光素合成方法，我們并未合成出所要的目標化合物，卻意外得到一個新的熒光化合物。我們通過核磁共振，高分辨質(zhì)譜等表征手段，甚至通過化學(xué)理論計算模擬得知該熒光化合物是種香豆素染料。該染料分子具有高達0.68的量子產(chǎn)率，斯托克位移為150nm，熒光強度不受pH

4、和陽離子干擾，具有潛在的生物應(yīng)用價值。
　　第四章研究了次氯酸的氧化性，能夠?qū)-N鍵氧化為C=N雙鍵。我們設(shè)計合成了一系列苯并噻唑衍生物，并篩選出與次氯酸具有較強熒光響應(yīng)探針分子SA-thiazoline。當(dāng)探針與次氯酸作用后，單鍵被氧化為雙鍵產(chǎn)生更大的共軛結(jié)構(gòu)而使分子發(fā)光。其檢測的靈敏度與選擇性較高并將可應(yīng)用到生物體系里，實現(xiàn)了其在L929細胞里次氯酸的成像分析。
　　第五章，設(shè)計了一種六元內(nèi)環(huán)的羅丹明探針，利用了羅丹明