【摘 要】
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荧光分析方法由于操作简单、灵敏度和特异性高、无损样品等巨大优势,是一种很有前途的检测方法。HSO3-已广泛应用于食品、葡萄酒和制药等行业,并且在生理活动中具有独特的生物活性,包括调节血液中胰岛素水平和降低血压等。过量摄入二氧化硫衍生物可导致动脉粥样硬化、原发性高血压、缺氧性肺动脉高压和肺组织纤维化。因此,迫切需要开发出能够快速检测生物系统中微量HSO3-的方法。粘度影响着活细胞中生物分子和信号的相
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荧光分析方法由于操作简单、灵敏度和特异性高、无损样品等巨大优势,是一种很有前途的检测方法。HSO3-已广泛应用于食品、葡萄酒和制药等行业,并且在生理活动中具有独特的生物活性,包括调节血液中胰岛素水平和降低血压等。过量摄入二氧化硫衍生物可导致动脉粥样硬化、原发性高血压、缺氧性肺动脉高压和肺组织纤维化。因此,迫切需要开发出能够快速检测生物系统中微量HSO3-的方法。粘度影响着活细胞中生物分子和信号的相互作用和运输,细胞内粘度的改变可引起一系列的病理和疾病,如溶酶体储存疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等。传统的机械测量方法不能应用于细胞水平的粘度测量。因此,开发合适的工具来检测粘度对于治疗疾病非常重要。本文设计并合成了能快速敏感地检测HSO3-的比率荧光探针MByn和HByn,和具有大斯托克斯位移的粘度荧光探针PPEA和PPTP,并详细研究了这两类荧光探针的光学传感性质及在细胞中的应用。本论文的主要内容如下:1、由3-氨基苯酚为起始原料,合成了水溶性比率荧光探针MByn和HByn,对HSO3-/SO32-具有快速的响应能力（＜1 min）和低的检测限（MByn为958nM,HByn为793nM）。随着HSO3-的加入,探针的最大发射波长发生明显蓝移,溶液荧光颜色从橙色逐渐变为绿色,实现了对HSO3-的“裸眼”检测。MByn和HByn不仅可以在pH值为6-11之间对HSO3-/SO32-实现比率检测,还具有较好的热稳定性,在高热环境仍能检测HSO3-。此外,探针对阴离子、阳离子和生物小分子具有良好的抗干扰性,且高浓度含硫物质对探针检测HSO3-没有明显干扰。1H NMR和高分辨质谱数据证明探针检测HSO3-的机理为迈克尔加成反应。理论计算结果和实验结果相一致且进一步验证了响应机理。细胞实验表明,探针不仅能同时定位溶酶体和线粒体,而且在HeLa细胞中能有效地检测外源性HSO3-。2、合成了具有大斯托克斯位移的粘度荧光探针PPEA和PPTP。光物理数据表明,PPEA和PPTP在低粘度溶剂中荧光强度和荧光量子产率较低,而在高粘度溶剂（甘油）中的荧光强度明显增强,荧光量子产率明显提高。荧光光谱数据表明PPEA和PPTP的荧光强度随甘油体积比的增大而显著增加,且粘度对数值在0.83-2.07的范围内时,logI和log η之间具有良好的线性关系。PPEA和PPTP具有良好的光稳定性和广泛的pH应用范围。此外,PPEA和PPTP对离子和生物小分子具有较好的抗干扰性,为探针在生物环境中的应用奠定了基础。
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