用于檢測生物體內碘離子的新穎反應型熒光探針的設計合成及生物應用.pdf

1、碘離子對維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定，機體正常的生理功能具有非常重要的意義。許多研究表明，碘對于維持機體能量代謝、維持甲狀腺正常機能、調控細胞代謝、神經性肌肉組織發(fā)展與成長等方面有重要的做用。不論高碘、低碘都會對機體造成傷害，引發(fā)甲狀腺相關性疾病，比如甲狀腺腫大，甲狀腺功能減退，甲狀腺機能亢進等。因此，實現(xiàn)對碘離子含量的變化進行定量檢測，動態(tài)跟蹤，可以為臨床醫(yī)學提供豐富的生理病理信息。
　　傳統(tǒng)檢測碘離子的方法，如毛細管電泳法，原子吸收光

2、譜法，電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)，氣相色譜-質譜法(GC-MS)等方法大都較為復雜，成本較高，費時且難以實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。熒光法操作方便簡單，響應迅速，靈敏度高，選擇性好等優(yōu)點在各個領域都得到廣泛應用。其中近紅外熒光分子探針具有背景干擾低、樣品穿透性好、對細胞損傷小等優(yōu)點，常被用于激光共聚焦成像檢測生物體內各種小分子，對生物體內的各種活性物質進行實時動態(tài)原位成像，做到細胞內活性小分子的“可視化”，廣泛地應用于生命科學、醫(yī)學等相

3、關領域。
　　本論文基于熒光小分子探針HCy-OMe-Br與碘離子特異性反應后熒光光譜性質的改變，實現(xiàn)對碘離子的高選擇性、高靈敏度、特異性檢測。并且將探針HCy-OMe-Br成功用于生物體系內碘離子檢測，通過共聚焦顯微成像實現(xiàn)對細胞內碘離子檢測。本文主要開展了以下幾方面研究工作：
　　（一）本文設計了一種新穎反應型熒光分子探針HCy-OMe-Br，該探針熒光背景很低，由于探針本身含有兩個溴原子，溴的重原子效應以及探針分子內共

4、軛體系較短共同導致了探針HCy-OMe-Br的熒光猝滅?；贒-π-A重構反應原理，當探針受碘離子進攻時，探針上雙溴發(fā)生反式消除，D-π-A體系中被溴切斷的π體系重新恢復成雙鍵橋連的D-π-A分子（HCy-OMe），共軛鏈擴展，分子結構中吸電子基團甲基吲哚鹽（A）與供電子基團苯甲醚（D）之間發(fā)生較強的分子內電荷轉移，吸收和發(fā)射光譜均發(fā)生紅移（λex/λem=480 nm/680 nm），致使熒光顯著增強。
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5、OMe-Br簡化了碘離子的識別過程，能夠快速對碘離子進行高靈敏度、高選擇性的檢測；探針的熒光強度與碘離子濃度之間存在良好的線性關系，線性范圍從0.05到300μM，線性相關系數為0.9934，檢測限為8.87 nM，說明探針在一定濃度范圍內能夠對碘離子進行定量檢測；且溶液 pH在6.8~8.2范圍內對探針影響不大，熒光強度基本穩(wěn)定；探針有良好的選擇性，生物體系內常見的陰離子、金屬離子均不產生干擾，可以用于生物體系；動力學實驗證明該探針有