双光子半胱氨酸探针的设计及合成开题报告
2020-06-04 20:18:17
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
生物体内某些含巯基化合物如半胱氨酸 ( cys) 、同型半胱氨酸( hcy) 、二硫苏糖醇( dtt) 、 谷胱甘肽( gsh) 等在维持生命体系氧化还原动态平衡中发挥着重要作用,高选择性、高灵敏度的检测生物巯基物质在生化研究和相关疾病诊断中均有重要的意义。目前用于检测巯基物质的方法主要有电化学法、比色法、荧光法、高效液相色谱法( hplc)以及毛细管电泳法( ce)等。
在荧光分析中,双光子吸收过程具有长波吸收段波发射,高度的三维空间选择性及大穿透深度等不同于单光子吸收的特点。因此,有机双光子材料及其应用技术的研究引起国内外学者的兴趣,并取得显著的进展。近年来,随着双光子荧光显微镜的商品化并成为生命科学家们的常用工具,双光子生物探针的研究成为一个十分活跃的研究领域。与普适及共焦显微镜相比,双光子显微镜在三维成像方面分辨率高,生物样品穿透深度打,并能有效避免光损伤。在生物应用中,以长波长、低能量的红外光为激发光源,对生物样品穿透性强、光损伤小,可以有效避免本底荧光及散射光的干扰,减少光漂白作用,同时具有很高的空间分辨率,在生物医学等相关领域优势巨大,应用前景广阔。将双光子荧光探针用于生物分析或成像,可以克服传统单光子探针的不足,对于实现动态、原位、实时的分析检测具有重要意义。双光分子聚合是有机双光分子材料应用的另一个研究热点,其具有高度空间选择”点”聚合能力,长波长激光引发及辐射光的穿透性好等优点,自1999年烯类单体的双光分子聚合被发现以来,他在光开关制备,光子晶体,微机械及三维微加工等前沿领域得到了广泛的关注。对于双光子聚合反应,研究者普遍认为其机理应属于自由基历程,但并没有得到有力的证实。因此,透彻了解双光子聚合机理对设计高效率的光聚合引发剂,提高聚合反应的整体效率以及降低聚合反应光强阈值等都具有重要意义。
由于荧光分析法操作简单、检测限低和易于操作等优点,双光子探针的优越性,因此成为检测使用的首选探针。但是,新型荧光探针的设计与应用研究仍有大量的工作有待去开展,其中的关键是必须与时俱进地提升荧光探针性能,使其能适应时代的快速发展和应对层出不穷的挑战。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
研究是想解决如何特异性的只检测出Cys,而不被同型半胱氨酸( Hcy) 、二硫苏糖醇( DTT) 、 谷胱甘肽( GSH)等同样具有巯基结构的化合物的影响
利用Vilsmeier反应和Heck反应等有机化学反应,以三苯胺和咔唑为母体,我们成功地制备了一系列能够选择性识别Cys的双光子生物荧光探针,并通过核磁共振谱,元素分析,红外及质谱,等手段对目标探针分子进行了结构表征。通过荧光强度的变化和位移来看出是否对CYS有检测效果