以香豆素為母體專一性檢測(cè)生物硫醇及二氧化硫衍生物的熒光探針的設(shè)計(jì)合成及應(yīng)用研究.pdf

1、谷胱甘肽(GSH)與生物體中的氧化還原平衡狀態(tài)、機(jī)體正常的生命活動(dòng)息息相關(guān);SO2作為一種大氣污染物，通過影響植物的光合作用進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，其衍生物也被廣泛的用作食品添加劑，經(jīng)常被人們攝入體內(nèi)。因此構(gòu)建一種可定性定量，且專一性檢測(cè)谷胱甘肽(GSH)及SO2衍生物的檢測(cè)方法是非常重要的。香豆素廣泛存在于高等植物中，不但容易合成而且易于修飾，因具有高的熒光量子產(chǎn)率和穩(wěn)定的光學(xué)性質(zhì)而備受關(guān)注。本文基于熒光分析法，以香豆素為熒光團(tuán)分別設(shè)

2、計(jì)合成了兩種專一性檢測(cè)谷胱甘肽(GSH)及SO2衍生物的熒光探針。主要內(nèi)容如下:
　　(1)以香豆素作為熒光團(tuán)專一性檢測(cè)谷胱甘肽(GSH)的熒光探針的合成及應(yīng)用研究。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，本文合成了專一性檢測(cè)谷胱甘肽(GSH)的熒光探針A。從探針A的分子結(jié)構(gòu)可以看出，其7-位存在推電子的N，N-二乙胺基，苯環(huán)3-位所連接的烯烴鏈上既存在吸電子的醛基又存在活潑的鹵素C1原子，所以整個(gè)探針分子結(jié)構(gòu)存在分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(intramolecula

3、r charge transfer,ICT)和鹵素氯產(chǎn)生的重原子效應(yīng)(the heavy atom effect)，使其在550nm處有較弱的熒光發(fā)射峰，當(dāng)向探針A的溶液中加入谷胱甘肽(GSH)后，谷胱甘肽(GSH)中親核性的氨基會(huì)進(jìn)攻探針A上的醛基，由于生成的中間產(chǎn)物存在親核性的巰基，巰基就會(huì)接著與其臨近的氯原子發(fā)生親核取代反應(yīng)。上述反應(yīng)不但破壞了探針A分子的ICT效應(yīng)同時(shí)也打破了氯原子的重原子效應(yīng)，故使溶液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)由550nm

4、藍(lán)移到500nm，反應(yīng)體系在500nm處的熒光強(qiáng)度與GSH的濃度在0-10μM范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，該方法對(duì)GSH的檢測(cè)非常靈敏，檢出限為68.7nM。
　　(2)以苯并吡喃嗡為識(shí)別基團(tuán)的HSO3-熒光探針的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究。由于苯并吡喃嗡染料特別容易受到親核試劑的進(jìn)攻，從而打破了染料原來的π共軛結(jié)構(gòu)，使分子內(nèi)電荷重新排布，體系的發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)生變化。基于苯并吡喃嗡易受到親核試劑進(jìn)攻這一原理，本文設(shè)計(jì)合成了檢測(cè)HSO3-的熒光探針B

5、。探針B中的苯并吡喃嗡部分與香豆素?zé)晒鈭F(tuán)之間存在分子內(nèi)的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過程(photo-induce electron transfer,PET)，導(dǎo)致自身熒光很弱，當(dāng)向探針B的溶液中加入親核性的HSO3-時(shí)，HSO3-與苯并吡喃嗡中C-4原子發(fā)生親核加成反應(yīng)，使分子內(nèi)電荷重新排布，PET效應(yīng)消失，因此反應(yīng)體系在510nm處的熒光信號(hào)顯著升高。同時(shí)，上述反應(yīng)使溶液的顏色也發(fā)生了顯著地變化由藍(lán)色變?yōu)辄S色。探針B在30s內(nèi)就可以完成對(duì)HSO