基于ICT的含腈萘杂环荧光探针的设计合成及其对DNA损伤的检测

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ITredfox
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
荧光探针是具有特殊光学性质的一类物质,可以与目标检测物进行特异性响应从而引起探针分子的结构或构象的变化,在外界光源的照射下可以发射出不同的荧光信号,以此建立对目标物的分析与检测。由于具有较高的灵敏度、较好的选择性,荧光探针已成为现代分析的一种重要工具,在环境、药物、生命科学等领域得到了广泛的应用。其中有机小分子荧光探针因其灵活的可修饰性,发光性,易调控、生物相容性较好等优点,在气体小分子、金属离子、阴离子及生物大分子等检测分析中发挥了重要作用。尤其是近些年来与显微成像技术相结合,有机小分子荧光探针可实现特殊复杂环境(如细胞或生物体)中生物小分子或大分子的实时、定位成像分析检测,现已成为生命科学及医学诊断等领域在分子水平上探索各种生命活动不可缺少的研究工具。DNA是生命活动得以延续的遗传信息重要载体,当人体细胞受到内源性化学物质以及外源性的环境因素的干扰,将严重威胁着细胞中DNA的稳定性,产生各种各样的DNA损伤,若损伤过轻,会干扰细胞的正常功能,若损伤过重,则可能导致细胞凋亡及疾病的发生。因此,对DNA损伤的检测分析对研究疾病发生机制具有重要意义。基于此,本工作设计开发了用于检测DNA损伤的荧光探针。在荧光探针的设计时,以含有两个氰基的腈萘杂环为荧光母体,利用母体结构中萘环的缺电子特性,引入供电子基团N,N-二甲基乙二胺,合成了DMDC荧光探针分子,并对其进行一系列基本光谱性质测试,发现该探针具有良好的水溶性、光稳定性且具有较低的细胞毒性,同时探针对DNA有良好的荧光响应特性,即DNA可引起探针分子荧光强度降低,且降低后的荧光强度(F)与原始荧光强度(F0)的比值F/F0与一定的浓度范围内的DNA呈线性关系。对于一些常见的无机离子、氨基酸和蛋白质的存在下不会引起干扰,据此可对复杂生理环境中的DNA进行定量检测。并且,通过荧光成像实验发现,加入DNA消化酶之后细胞中的荧光强度要比未加入DNA消化酶的荧光强度要高,这表明损伤后的DNA不能与探针分子DMDC发生反应,进而对探针的荧光强度并无影响,同时通过流式细胞仪检测了细胞凋亡,数据分析发现该荧光探针可以用于凋亡细胞中DNA受损细胞的检测。在此研究的基础上,利用同样的荧光母体,引入易与DNA发生静电作用带有正电荷且具有供电子能力的1-胺丙基-3-甲基咪唑盐,合成出AMIDC探针分子,经过一系列光谱性能测试发现,探针分子具有优异的水溶性、良好的光稳定性和较宽的p H稳定性,随着DNA的加入引起探针分子发生ICT效应而使其荧光信号降低,且降低后的荧光强度与原始荧光强度的比值,与DNA在一定的浓度范围内呈现良好的线性关系。一些常见的无机离子、氨基酸和蛋白质存在下,也不会引起探针分子的荧光信号的改变,据此可对体外复杂环境下的DNA进行定量测定。通过分子对接模型探讨了DNA与探针分子的作用机制,为后续开展细胞实验提供了可能,并且为后续设计检测DNA损伤的探针提供了一定的研究思路。
其他文献
我国是全球马铃薯第一生产大国,但是单产低于世界平均水平。主要原因是马铃薯以块茎进行无性繁殖时,病毒世代累积造成的种性退化。马铃薯脱毒种薯的繁育是解决种薯种性退化的有效措施。现代种薯生产体系是以试管苗或试管薯为基础生产微型薯,继而生产各级商品种薯。本研究旨在优化试管薯生产环节的生产技术,提高试管薯的薯重,以直接替代微型薯,从而减少生产环节。实验结果证明,施加蓝光处理能够有效促进马铃薯试管薯诱导的效果
学位
有机硼化物与α,β-不饱和羰基化合物的不对称共轭加成反应是构筑C-C键的重要合成方法之一。尽管过渡金属Rh(Ⅰ)、Ir(Ⅰ)、Pd(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)催化的有机硼酸及其衍生物与α,β-不饱和羰基化合物中的不对称共轭加成反应取得了长足的进展,有机小分子催化不对称共轭加成反应由于催化剂低毒性、易于制备、价格便宜、稳定性好、操作简单和不存在反应后金属残留等优点,成为过渡金属催化的一种重要的补充方法。在本论
学位
柑橘是我国也是全球最重要的水果之一,我国是全球最大的鲜食柑橘生产国和消费国。商品化处理有助于保持品质、降低腐烂损耗和提升果实外观,是鲜食柑橘采后生产的重要内容。现代柑橘采后商品化处理流程中包括了预处理环节,利用广谱消毒剂集中杀灭果面大部分微生物,以便在后续的防腐处理中对青、绿霉等病原真菌实现精准防控,达到减少咪鲜胺和百可得等传统化学杀菌剂用量的目的,同时能有效降低果实腐烂损耗,实现绿色高效的生产目
学位
目前,锂离子电池(LIBs)已经被广泛应用到人们的日常生活中。但是锂在地壳中的含量只有0.002wt%,而且储量也十分有限,导致LIBs成本不断增加,严重阻碍了LIBs的发展。因此,人们近年来研发了许多新型电池,如锂硫电池、碱金属空气电池、锌空气电池和双离子电池等。在这些新型电池中,双离子电池因为其高工作电压、环境友好、低成本等特点引起了人们的关注。然而,双离子电池技术还处于基础研究阶段,它的主要
学位
目前我国甜瓜生产对嫁接苗的需求量越来越大,然而甜瓜嫁接苗的生产和贮运尚缺乏统一标准,制约了甜瓜嫁接苗的生产和推广应用。针对甜瓜嫁接苗生产上存在的问题,本课题以薄皮甜瓜‘羊角酥’和南瓜砧木‘明秀’为试验材料,从砧穗苗龄、砧穗播种密度、砧木断根角度和高度以及商品苗贮运环境的温度和光照等方面对甜瓜断根贴接苗的生产和贮运过程进行研究,以期为育苗场提供参考标准。研究结果如下:1.砧穗苗龄对甜瓜贴接苗质量的影
学位
植物细胞的木质化是木质素积累的过程,木质化会使植物拥有一定的硬度和机械支撑力。而植物愈伤组织的形成是新细胞的产生和积累的过程,但细胞木质化与愈伤组织形成这两个生物学过程之间到底有什么关系很少被报道。本研究中,以前期筛选出的一个糖基转移酶UGT75L28为切入点,体外酶促反应确认其生化活性。随后,通过筛选UGT75L28上游转录因子,并创建它们的过表达、抑制表达杨树转基因株系,验证它们在木质化和愈伤
学位
植物叶片的形态多样,一直是发育生物学研究的热点。叶形与植株的光合效率和蒸腾效率密切相关,一定的程度上可以影响作物的生产量。在几乎都是单叶性状的柑橘类果树中,枳(Citrus trifoliata)独特的三出复叶性状可作为杂交后代选育的标记性状。如果能够筛选出调控柑橘叶形发育的关键基因,可以以该基因作为柑橘杂交后代选育的分子标记,为育种早期选择提供便利。本课题以单叶的柠檬(Citrus limon)
学位
螺环吲哚是药学相关化合物和生物活性天然产物中最常见的结构骨架,因其具有多种生物和药理活性而在有机合成和药物化学研究中占有特殊的地位;螺环吲哚衍生物独特的刚性结构也使其在有机光电材料的应用中发挥着不可替代的作用。鉴于此,螺环吲哚已经成为一种有前途的骨架并可用于多种合成和转化。含硼有机化合物因其无毒、稳定的优点通常被认为是有机化学合成中的理想绿色试剂。其中,炔丙基硼化合物是有机硼化学中有前景的中间体,
学位
水凝胶是一种功能性高分子材料,由亲水性的交联聚合物,形成具有较高含水量的三维结构。由于水凝胶具有与细胞外基质(ECM)相似的性质,其有望作为模拟自然细胞环境微观结构的最佳候选材料,所以也在生物医学应用中得到了广泛应用。另一方面,一些基于天然高分子材料的水凝胶具有优良的生物相容性和生物降解性。经过特定的修饰或使用特定的交联方式,又可以获得较强的机械性能和多孔结构,以此合成的水凝胶可以适应如组织工程、
学位
NH3的排放不仅是一种资源浪费,还危及生物健康。因此,从节能和环保角度看,NH3捕集与存储的意义重大。多孔材料具有稳定性好、比表面积大、孔道结构丰富等优点,在NH3捕集领域被研究者密切关注。但也存在NH3吸附量低和结构易破坏等缺点。为增加多孔材料的活性吸附位点,考虑到离子液体阴阳离子结构可灵活设计,将离子液体与多孔材料相结合,制备离子液体杂化材料用于NH3吸附,有望实现NH3的高效捕集。基于以上分
学位