【摘 要】
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背景铁(Fe3+)是维持生长发育的微量元素之一,是血红蛋白等重要组成成分,在生物体内电子传递等方面起重要的作用。当机体内Fe3+含量异常时会导致各种疾病的产生,如帕金森病等。硫化氢（H2S）是人体内第三种气体信号分子,在人体信号过程中发挥着重要作用,如神经递质调节等。异常的H2S浓度会导致如唐氏综合症和阿尔茨海默病等疾病的发生。因此,开发能够检测Fe3+和H2S的双功能荧光探针对生物和环境应用具有
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背景铁(Fe3+)是维持生长发育的微量元素之一,是血红蛋白等重要组成成分,在生物体内电子传递等方面起重要的作用。当机体内Fe3+含量异常时会导致各种疾病的产生,如帕金森病等。硫化氢（H2S）是人体内第三种气体信号分子,在人体信号过程中发挥着重要作用,如神经递质调节等。异常的H2S浓度会导致如唐氏综合症和阿尔茨海默病等疾病的发生。因此,开发能够检测Fe3+和H2S的双功能荧光探针对生物和环境应用具有十分重要的意义。目的1.设计合成了一系列可用于检测Fe3+和S2-的双功能型荧光探针。2.通过体外性能测试筛选出选择性强、灵敏度高、抗干扰性强和检测快捷的荧光探针。3.通过MTT实验筛选出细胞毒性小的荧光探针,为下一步细胞和生物体成像以及临床疾病的监测和诊断提供理论依据。方法1.荧光探针的构建:利用分子间亲核加成以及配位等方法合成不同的荧光探针,通过核磁、质谱、红外等方法对探针进行结构表征。2.探针体外性能研究:利用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、瞬态/稳态荧光光谱等方法研究探针与Fe3+及S2-之间相互作用的动力学响应、检测限、荧光寿命和抗干扰性等情况,结合红外数据和结合比分析主客体之间的结构变化及反应机理。3.细胞毒性评价:采用MTT法测定复合物SN/BSH-Fe3+探针对HepG2细胞的细胞毒性,筛选细胞毒性小的荧光探针,找到合适的药物浓度增加探针的适配度。结果1.成功设计合成了5种探针（BSH-1、BSH-2、BSH-3、SN-1、SN-2）,并用~1H NMR、HRMS、红外等技术方法进行了结构表征。2.体外性质测试结果表明,在所研究的离子中探针与Fe3+及S2-作用的吸收光谱和发射光谱响应较明显,结合Jop-plot实验结果发现探针与Fe3+以2:1结合后其荧光出现猝灭,S2-加入后竞争性的夺取复合物SN/BSH-Fe3+探针中的Fe3+使荧光再次恢复,故主客体的作用过程伴随有荧光“开-关-开”的现象,而其它离子的加入未出现上述现象,该结果证实探针对Fe3+和S2-有高灵敏度和强选择性。此外,探针SN-1-Fe3+对S2-的检测限可达到0.54μM。3.MTT细胞毒性结果可知,复合物探针BSH-1-Fe3+、BSH-2-Fe3+、BSH-3-Fe3+、SN-1-Fe3+、SN-2-Fe3+在0-25μM之间对HepG2细胞的毒性小,有利于生物体内Fe3+和H2S的检测。结论1.成功制备了BSH系列和SN系列可用于检测Fe3+和H2S的“开-关-开”型双功能荧光探针。2.荧光探针对Fe3+和H2S有较强选择性和灵敏度,同时受其它离子的干扰性小,主客体的作用过程伴随有荧光“开-关-开”的现象。3.BSH系列和SN系列荧光探针对HepG2细胞的细胞毒性小,可进一步应用于环境及生物体内Fe3+和H2S的检测。
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