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聯(lián)。為探究它們的生物學功能，我們需要研究它們在生物體內的存在與含量變化。為此，設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，具有重要的生物學意義。本論文在前人工作的基礎上，根據一些特異性化學反應，設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、以及設計原理。其次介紹了硫化氫及次氯酸分子的細胞生物學。綜述了近些年關于硫化氫與次氯酸分子識別探針的相關報道。簡要介紹了香豆素染料和羅丹明染料的光學性質及應用研究。
　　第二章基于硫化氫可還原疊氮基為氨基的化學原理，我們設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，當它與硫化氫作用后，疊氮基還原為氨基再發(fā)生分子內酯交換反應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的干擾，我們驗證了

3、探針的檢測機理，并實現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)生共軛加成反應的化學原理，我們設想合成帶有Michael受體的熒光素衍生物。按照設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，高分辨質譜等表征手段，甚至通過化學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，具有潛在的生物應用價值。
　　第四章研究了次氯酸的氧化性，能夠將C-N鍵氧化為C=N雙鍵。我們設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探針分子SA-thiazoline。當探針與次氯酸作用后，單鍵被氧化為雙鍵產生更大的共軛結構而使分子發(fā)光。其檢測的靈敏度與選擇性較高并將可應用到生物體系里，實現了其在L929細胞里次氯酸的成像分析。
　　第五章，設計了一種六元內環(huán)的羅丹明探針，利用了羅丹明