新型檢測多硫化物和苯硫酚熒光探針的構(gòu)建及應用研究.pdf

1、硫化氫因為在生命活動中扮演著重要的作用而得到研究工作者的廣泛關注。然而近年來越來越多的研究證據(jù)表明，認為由硫化氫參與的一些生物活動實際上是由多硫化氫來調(diào)節(jié)和控制的，而且H2Sn可以完成一些H2S不能參與的生理功能。H2Sn作為H2S的氧化還原產(chǎn)物，可以通過H2S與活性氧反應產(chǎn)生。在生物體內(nèi)，H2Sn和H2S可能同時存在且可以相互轉(zhuǎn)化。很不幸的是，目前報道檢測多硫化氫的文獻較少。因此，了解多硫化氫在生命體中的形成過程，反應的機理以及生理功

2、能，設計可以選擇性的檢測H2Sn的熒光探針具有非常重要的意義。
　　苯硫酚在有機合成、制藥和工業(yè)生產(chǎn)得到廣泛的應用。苯硫酚同時也是一種具有高毒性的環(huán)境污染物，在自然環(huán)境中和生物體內(nèi)累積會嚴重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此構(gòu)建高靈敏度的、高選擇性的檢測苯硫酚的熒光探針在化學、生物和環(huán)境等領域具有非常重要的意義?；谝陨蠈嶒灮A，本論文設計了一種新型的反應機理檢測H2Sn和苯硫酚的熒光探針。本文總共包括四章，主要內(nèi)容如下:
　　第

3、一章緒論。主要介紹熒光探針分子的基本結(jié)構(gòu)及常見的識別機理，熒光分析方法檢測多硫化物和苯硫酚的研究進展，基于此提出本論文的研究思路。
　　第二章以氮丙啶環(huán)為識別基團的檢測H2Sn的比率型熒光探針1的構(gòu)建及應用研究。本章中我們合成了一個以氮丙啶環(huán)為識別基團的檢測H2S2的新型比率型熒光探針1。探針1本身以強熒光的醌式結(jié)構(gòu)存在，其最大發(fā)射波長位于598 nm。H2S2可進攻探針1的氮丙啶環(huán)使其發(fā)生親核開環(huán)反應，形成相應的酰胺化合物，其次

4、酰胺化合物上的氮原子再親核進攻氧雜葸環(huán)9-位碳原子，然后分子內(nèi)自發(fā)的反應形成相應的螺內(nèi)酰胺化合物。分子內(nèi)的螺環(huán)化作用使得氧雜葸環(huán)上3-位由醌式轉(zhuǎn)化為酚式，此時，在光的激發(fā)條件下，使得苯并噻唑環(huán)上的酚羥基質(zhì)子和氮原子之間可發(fā)生ESIPT過程，因此反應體系整體表現(xiàn)出2-(2'-羥基苯基)苯并噻唑的熒光，其最大發(fā)射波長位于450 nm，據(jù)此構(gòu)建了比率型熒光探針1來檢測H2Sn，反應體系在450 nm和598 nm的熒光信號比值(I450/59

5、8)隨著Na2S2濃度的升高而升高。實驗結(jié)果表明該探針分子1對Na2S2具有較好的選擇性，其他一些活性硫，活性氧以及活性氮等物質(zhì)都不干擾測定。我們利用該探針實現(xiàn)了SMMC-7721人肝癌細胞中H2Sn的比率型熒光成像分析。
　　第三章以氮丙啶環(huán)為識別基團的苯硫酚熒光探針2的合成及性質(zhì)研究。本章以氮丙啶環(huán)為識別基團，丹磺酰基作為熒光團合成了探針2。探針2本身因為扭轉(zhuǎn)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(TICT)效應的存在而無熒光，當向探針2的溶液中加入

6、苯硫酚后，苯硫酚會親核進攻氮丙啶并使其開環(huán)，形成相應的酰胺化合物。由于上述反應過程中生成的酰胺化合物在水溶液中溶解度較差，因此產(chǎn)物在水溶液可發(fā)生聚集，導致TICT過程受到抑制，因而導致反應體系的的熒光信號顯著升高。反應體系在505 nm處的熒光信號與PhSH的濃度在4-15 μM的范圍內(nèi)成線性關系，檢出限為0.05 μM。實驗結(jié)果表明探針2對檢測苯硫酚具有較好的選擇性，初步實驗結(jié)果表明探針2可應用于SMMC-7721人肝癌細胞中苯硫酚的