【摘 要】
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次氯酸作为生物体内活性氧的重要小分子之一,在生物免疫系统中起着重要作用。研究表明,当体内次氯酸浓度过高时,会造成生物组织不同程度的损伤,从而引发机体疾病。因此,能够准确检测次氯酸的浓度大小对揭示其引发的生理和病理过程具有非常重要的意义。近年来,荧光探针作为一种理想的检测工具,与其它检测方法相比,具有灵敏度高、可操作性强、可在体内进行生物成像分析等独特的优势而得到了广泛应用。本论文在总结了近年来研究
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次氯酸作为生物体内活性氧的重要小分子之一,在生物免疫系统中起着重要作用。研究表明,当体内次氯酸浓度过高时,会造成生物组织不同程度的损伤,从而引发机体疾病。因此,能够准确检测次氯酸的浓度大小对揭示其引发的生理和病理过程具有非常重要的意义。近年来,荧光探针作为一种理想的检测工具,与其它检测方法相比,具有灵敏度高、可操作性强、可在体内进行生物成像分析等独特的优势而得到了广泛应用。本论文在总结了近年来研究次氯酸文献的基础上,设计并合成了用于高效检测次氯酸的荧光探针,并对其荧光性质和生物应用进行了探究。(1)使用萘酰亚胺作为探针的荧光团,用4-溴-1,8-萘酰亚胺与对氨基苯酚偶联,设计合成一例新的探针HCA-Green并可以实现对HOCl高特异性、超灵敏的双光子荧光响应。该探针在单光子和双光子模式激发下,荧光发射强度均显著增强,分别增强了~229倍和~193倍,表明该探针对HOCl的高灵敏度。此探针在PBS中对HOCl的检测限为42.28 nM。同时,此探针相对于其它干扰物种对HOCl具有良好的选择性,这表明它可应用于复杂的细胞环境中。(2)基于罗丹明螺酰开闭环,以半萘罗丹明为荧光团设计合成了一例新的比率型荧光探针YG-Red。经实验测定,该探针在一定HOCl浓度范围内,荧光强度呈线性增加,且可以专一性识别次氯酸,具有灵敏度高、检测限低、响应迅速(约50 s)等优点。双光子性质实验表明该探针有较大的双光子活性截面(122GM),在生理pH范围内可稳定存在,是良好的双光子荧光探针,有望成功地应用于生物体内活性物质的检测。(3)基于类罗丹明结构构建了一例新型线粒体靶向的双光子荧光探针ES-HOCl,并探究了其光学性质。实验结果显示,该探针对于次氯酸响应灵敏,且具有良好的选择性,同时在pH=4~8范围内,可以稳定存在。(4)基于以上新型荧光探针的合成及传感性质研究,尝试将探针应用于生物成像。研究表明,探针ES-HOCl可以监测活细胞外源性及内源性的次氯酸,并可以定位线粒体细胞器,为进一步的深入研究提供了有力依据。
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