论文部分内容阅读
由于荧光检测分析技术具有成本低廉、操作简单、选择性好、灵敏度高和响应时间快等特点,已广泛应用于生物医学领域中。与之紧密相关的荧光成像技术能满足对活泼瞬态的生物分子检测对时间和空间的要求,并且在操作时不会导致组织或细胞破坏。硼二吡咯甲烷（4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene,BODIPY）衍生物类有机荧光染料是应用于荧光传感器非常有优势的荧光团,本论文设计了一系列基于BODIPY的荧光化学传感器用于检测各种类型的化学分析物,对其检测机理进行了深入的研究,并探索了分析检测、生物成像等方面的应用。主要工作内容如下:（1）合成了水溶性共聚物T1,其分别由N-异丙基丙烯酰胺和BODIPY单元的衍生物作为温度响应和极性敏感的荧光响应部分组成。该共聚物在水溶液中低于35℃的温度下显示弱荧光,而在温度高达47℃时红色荧光强度增加10倍。制备的纳米温度计很好地应用于活细胞中的荧光温度感测。（2）开发了一种苯硒基取代的BODIPY荧光淬灭型传感器H1,基于3-位苯硒基与H2S的取代反应,过量添加硫化氢会促进进一步的取代反应并伴随着荧光发射强度的进一步降低,实现对H2S检测的优异选择性和灵敏度。该探针表现出卓越的性能,49倍的红色荧光强度降低和对H2S的特异性荧光响应。并被很好地应用于细胞内H2S检测和成像。（3）我们合成了一种用于检测半胱氨酸的乙酰腙BODIPY荧光探针C1,是基于C1的不饱和醛与半胱氨酸反应形成5-元环噻唑烷抑制醛基的ICT荧光淬灭效应来实现响应。该探针能从高半胱氨酸和谷胱甘肽中在15分钟内对半胱氨酸产生特异性和灵敏的比色和荧光增强反应。并成功应用于细胞内半胱氨酸的有效检测和成像。（4）二氯BODIPY（GS1）被用于实现谷胱甘肽的二阶段比率荧光检测,是基于谷胱甘肽的巯基与3位（单取代）和3,5-位的氯原子的两步巯基-卤素取代反应。第一阶段谷胱甘肽促使荧光颜色从绿色变为黄色,过量添加谷胱甘肽导致第二阶段荧光颜色从黄色变为橙红色。显示出对谷胱甘肽优异的比色和比率荧光选择性灵敏响应,能与其他生物硫醇很好的区分。细胞比率荧光成像的进一步应用表明探针对细胞中的谷胱甘肽具有高度响应性。（5）两种间硝基苯酚取代的BODIPY G1和G2用于比率荧光谷胱甘肽检测,是基于谷胱甘肽对硝基苯酚基团的两步亲核取代反应。对于含一个硝基苯酚基团的探针G1,第一阶段谷胱甘肽促使荧光颜色从绿色变为黄色,过量添加谷胱甘肽导致第二阶段荧光颜色从黄色变为橙红色。然而,含有两个硝基苯酚基团的探针G2对谷胱甘肽只显示单阶段比率荧光检测。这两种探针只对谷胱甘肽具有特异性比率荧光响应。我们成功地将探针应用于细胞内谷胱甘肽比率荧光成像。