罗丹明类次氯酸荧光探针的设计合成及其识别性能的研究

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次氯酸是一类重要的活性氧物种,在众多生理过程中发挥着关键作用。开发高灵敏性和高选择性的次氯酸荧光探针,尤其是能够满足生物体系检测需要的次氯酸荧光探针具有非常重要的意义。罗丹明类化合物是一类重要的荧光物质,具有优良的光化学物理性能和细胞穿透能力,对生物大分子或细胞的毒害作用小,因而被广泛地应用于化学和生物分析领域。本论文以罗丹明为荧光团,充分利用这类分子独特的荧光特性,对其侧链官能团进行修饰,设计合成得到了两种罗丹明类次氯酸荧光探针。应用荧光光谱检测了两类化合物识别次氯酸的性能,并且成功地实现了它们对活细胞中次氯酸物质的荧光成像。主要研究结果如下:  首先,我们通过一步简单的合成得到了能够在水溶液中快速检测次氯酸的荧光探针罗丹明酰肼类化合物。这个探针利用了不可逆的次氯酸选择性氧化反应,在中性水溶液中产生与次氯酸浓度呈线性比例的荧光响应信号。这个化合物具有优良的光稳定性、较高的检测灵敏性和选择性,以及良好的细胞跨膜能力。应用共聚焦荧光显微镜,我们成功地检测到了该探针初步应用于活细胞A549中外源次氯酸的荧光成像情况。细胞增殖实验证明,该探针在实验条件下对培养的细胞系具有较低的细胞毒性。  第二,我们在第一部分工作基础之上,通过两步合成构建了一种新型的N-萘甲酰罗丹明酰肼类次氯酸荧光探针。同样地应用荧光光谱详细地检测了其识别次氯酸的性能,并且辅助共聚焦荧光显微镜,成功地实现了该探针对活细胞中内源和外源次氯酸的荧光成像。细胞增殖实验表明,该探针在实验条件下对培养的两种细胞系都具有较低的细胞毒性。相比于第一种荧光探针,第二种探针具有荧光检测信号响应更快、选择性更强、灵敏性更高和检测限更低的优点。
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