次氯酸荧光探针的合成及应用研究

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次氯酸(HClO)是生物系统中必需的活性氧(ROS)之一,在生物体内发挥了重要作用。本论文设计合成了三个用于检测次氯酸的荧光探针,分析检测结果表明三个荧光探针都具有生物应用潜能,具体内容如下:
  1.BODIPY荧光团因具有荧光量子产率高,光稳定性好等优点,被广泛应用于荧光探针的设计合成中。首先以BODIPY衍生物作为荧光团,制备了基于氧化脱肟基反应的次氯酸荧光探针BOX,探针BOX本身具有黄色荧光,与次氯酸根反应后,识别基团被氧化为醛基,从而发射出强烈的绿色荧光。该探针对次氯酸根具有优异的选择性,抗干扰能力强,响应时间迅速(20s),灵敏度高,其检测下限(LOD)为0.47μM。探针BOX的细胞毒性低,细胞成像结果表明,该探针可以检测HeLa细胞中的外源性次氯酸根。
  2.基于氧化不饱和双键反应的次氯酸荧光探针BON选择带有硝基的BODIPY衍生物为荧光团,其结合2,3-二氨基-2-丁烯二腈为识别基团,可选择性检测次氯酸根。探针BON与次氯酸根作用后,次氯酸根氧化不饱和C=N双键,使探针BON释放出荧光信号。该探针对次氯酸根响应时间短(5min),选择性好,检出限低(LOD=0.52μM),随着次氯酸浓度的不断增加,在525nm处的荧光强度逐渐增强。探针BON的细胞毒性结果表明,该探针具有较好的生物应用潜能。
  3.以BODIPY衍生物为荧光团,结合次氯酸识别基团1,8-二氨基萘,设计合成了基于氧化脱氢反应的次氯酸荧光探针BOA,通过1H-NMR和液相色谱-三重四极杆质谱联用仪表征其分子结构。探针BOA与次氯酸根反应前无荧光,加入次氯酸根后,C-N单键氧化脱氢为C=N双键,探针BOA出现绿色荧光,且随着次氯酸根浓度不断升高,荧光强度逐渐增大。该探针对次氯酸根具有较好的选择性,响应时间短(3min),检出限低(LOD=21μM)。该探针对HeLa细胞进行细胞毒性实验,细胞活力均在100%左右,表明该探针无毒可应用于检测生物体内的次氯酸。
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