摘要
次氯酸是生物体重要的活性氧小分子，有轻微的酸性并且在生理pH条件下能够部分电离出次氯酸根。在真核生物体内，内源性的次氯酸是通过髓过氧物酶催化氯离子与过氧化氢氧化产生。作为一种重要的活性氧，次氯酸在免疫系统中起着重要的作用。然而，过量的次氯酸会导致许多生物组织损伤，从而引发多种人类疾病，如2型糖尿病、心血管疾病、风湿性关节炎、神经退行性病变、动脉粥样硬化、肾病及癌相关疾病。因此，检测次氯酸对揭示其引发的生理和病理过程具有非常重要的意义。在现有的检测次氯酸方法中，荧光分析法因其通用性强、操作简便、灵敏度高、分析速度快和无损伤等优点而得到了广泛的应用。本论文在总结了近年来研究次氯酸文献的基础上，设计和开发了用于高效检测次氯酸的荧光探针，并对其荧光性质和生物应用进行了系统研究。 1.基于ICT机理设计合成了一类可选择性识别次氯酸的绿色荧光探针1b，2b，3b和4b，并对其荧光特性与生物成像性能分别进行了研究。利用香豆素推拉电子体系中官能团电性不同可引起探针分子荧光信号明显改变，本文将二甲胺基硫代甲酰基引入香豆素的3位，并利用次氯酸可以高选择性地氧化二甲胺基硫代甲酸酯键，引起香豆素推拉电子体系的改变导致荧光信号改变，实现检测次氯酸的目的。吸收与荧光光谱测试表明，1b，2b，3b和4b各有特点，都能高选择性地识别次氯酸，尤其是探针2b具有超灵敏性能，在加入次氯酸后荧光增强了219倍，检出限低至0.94nM，且对其它活性氧物种均无响应。基于以上优良特性，筛选出的探针2b被成功应用于细胞、线虫等生物体系中次氯酸的检测。 2.本章探讨了红色荧光探针RO585与次氯酸的响应机理并对其生物应用进行了研究。基于NMR、ESI-MS滴定实验结果，结合光谱实验数据，本文提出了RO585对次氯酸的“共价自组装”响应机理，该机理的提出合理解释了该探针能够高灵敏、高选择性检测次氯酸的优良性质。基于此，该探针被成功应用于细胞、线虫等生物体系中的次氯酸成像。此外，本文通过溶剂挥发法获得了探针RO585的晶体结构。
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