【摘 要】
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锌是一种广泛分布于自然界及生物体内的金属元素。在人体内,锌离子(Zn2+)的含量仅次于铁,是含量第二丰富的微量金属元素,在包括基因表达、细胞代谢、信号传导和免疫反应等在内的一系列生理代谢调节过程中起着不可替代的重要作用。组织间Zn2+浓度与分布的变化通常预示着其功能的改变,这与体内代谢调节等正常生理活动相关,在某些时候,Zn2+浓度的异常变化也可能会导致一些病理反应的发生。因此,Zn2+检测,尤其
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锌是一种广泛分布于自然界及生物体内的金属元素。在人体内,锌离子(Zn2+)的含量仅次于铁,是含量第二丰富的微量金属元素,在包括基因表达、细胞代谢、信号传导和免疫反应等在内的一系列生理代谢调节过程中起着不可替代的重要作用。组织间Zn2+浓度与分布的变化通常预示着其功能的改变,这与体内代谢调节等正常生理活动相关,在某些时候,Zn2+浓度的异常变化也可能会导致一些病理反应的发生。因此,Zn2+检测,尤其是实时监测细胞,活体生物体内的Zn2+的分布及浓度变化具有重要的生物学意义。本文合成了一种水溶性卟啉-吡啶衍生物（o-SP7）,利用Zn2+与氮原子独特的配位能力,与卟啉空腔的四个氮原子及侧链中的吡啶氮原子形成五配位四方锥型配合物,引起o-SP7的光谱性能发生比率型变化,达到痕量Zn2+检测的目的。进一步通过光谱滴定、核磁共振分析和对照分子等实验证实了所提出的配位机理。o-SP7与Zn2+独特的轴向配位模式赋予其良好的抗干扰性能,在水溶液可实现对Zn2+的专一检测,检测限低至3.11×10-8M。采用MTT法考察o-SP7对A549细胞、HUVEC细胞和293T细胞的细胞毒性,结果表明o-SP7对三种细胞均无明显毒性,在浓度高达0.1 mmol/L时,细胞的4 h生存率均超过80%。激光共聚焦成像实验中,o-SP7实现了对三种细胞中外源性Zn2+的检测成像;并在48 h的斑马鱼胚胎中,实现了内源性Zn2+在眼部的分布成像。该课题为深入理解Zn2+在细胞生命活动中所起的作用提供了有益启示,同时为体内其它金属离子的检测提供新思路与新途径。
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