论文题目: 荧光探针的合成及表征
论文类型: 博士论文
论文专业: 应用化学
作者: 汪宝和
导师: 陈立功
关键词: 荧光探针,罗丹明衍生物,荧光素衍生物,双色基团,共振散射
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 以罗丹明B为原料设计合成了一系列的烷基罗丹明B酯衍生物。优化得到了适宜的工艺条件。以SOCl2为酰基化试剂,罗丹明B与醇的摩尔比为1:10,反应温度70°C,反应时间7h,罗丹明B酯衍生物的收率可达80%以上。荧光性能分析结果表明,烷基罗丹明B酯的烷基结构对其荧光强度、最大吸收和发射波长影响不大。甲基罗丹明B酯最大吸收和发射波长不受浓度的影响,荧光强度随浓度增加而增加;随着溶剂极性的增加,其最大吸收、发射波长红移,而荧光强度降低;随着激发光照射时间的增长,其最大吸收和发射波长无变化,但荧光强度明显降低,且在极性溶剂中降幅大于其在非极性溶剂中。合成了硝基罗丹明B、氨基罗丹明B及卤代罗单明B。硝基罗丹明B与罗丹明B相比荧光强度减弱,最大吸收和发射波长红移。氨基罗丹明B与罗丹明B相比,荧光强度增强,最大吸收和发射波长红移。随着溶剂极性的增加,硝基罗丹明B和氨基罗丹明B的最大吸收和发射波长略向红移,而荧光强度降低。单卤代后罗丹明B与罗丹明B相比,荧光强度增大,最大吸收和发射波长红移,其荧光强度的顺序为I<Br<Cl<F,其最大吸收和发射波长顺序为I<Br<Cl<F。四氟罗丹明B和四氯罗丹明两者的最大吸收和发射波长较接近,但都比相对应的单卤代罗单明B要有明显的红移。四氯罗丹明B荧光强度要小于四氟罗丹明B,与对应的单卤代罗丹明B相比都有明显的降低。建立了长链羧酸荧光素酯合成工艺路线,合成了一系列荧光素酯。对系列荧光素酯水解性能的研究表明,碳链越长的羧酸荧光素酯其自然水解就越难发生,稳定性能就越好。随着荧光素酯中羧基碳链的增长,脂酶检测的灵敏度有了进一步提高。筛选得到了研究脂酶的理想荧光探针二(十二酸)荧光素酯,用其可以检测0.1微克/毫升的脂酶的活性。以氨基罗丹明B和氨基荧光素为原料,采用草酰氯单乙酯作为连接剂,合成了具有双发色基团的新化合物RH-F。该物质在紫外可见吸收光谱上出现两个吸收峰,分别接近于氨基荧光素及氨基罗丹明B。将甲基罗丹明B酯和RHB-F分别应用于测定DNA浓度,优化了分析条件,建立了共振光散射法测定痕量DNA的测定方法。
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中文摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 荧光探针
1.2.1 荧光探针的发展
1.2.2 荧光探针的分类
1.3 罗丹明探针研究进展
1.3.1 罗丹明探针
1.3.2 亲脂性罗丹明探针的合成及应用
1.3.2.1 酯化的罗丹明探针
1.3.2.2 酰化的罗丹明探针
1.3.2.3 氨基取代的罗丹明探针
1.3.3 高荧光量子产率的罗丹明探针的合成及应用
1.3.4 最大吸收和发射波长的改进及在生物分析中的应用
1.3.5 特异选择性的改进及在生物分析中的应用
1.3.6 多发色团的罗丹明类荧光染料
1.4 荧光素荧光探针研究进展
1.4.1 荧光素顶环上的修饰
1.4.2 荧光素底环上的修饰
1.5 目前存在问题
第二章 研究内容及意义
2.1 研究内容
2.1.1 罗丹明系列衍生物的合成和表征
2.1.1.1 烷基罗丹明B酯的合成及分析
2.1.1.2 底环修饰的罗丹明系列衍生物的合成和表征
2.1.2 荧光素酯化衍生物的合成及表征
2.1.3 双荧光发色团荧光探针的合成及表征
2.1.4 DNA浓度测定方法的研究
2.2 本文研究意义
第三章 主要原料及试剂
3.1 原料来源及规格
3.2 实验仪器及设备
3.3 分析方法
第四章 亲脂性罗丹明B衍生物的合成及表征
4.1 亲脂性罗丹明B衍生物的合成
4.1.1 甲基罗丹明B酯（4.1）的合成
4.1.2 乙基罗丹明B酯(4.2)的合成
4.1.3 正丙基罗丹明B酯(4.3)的合成
4.1.4 异丙基罗丹明B酯(4)的合成
4.1.5 正丁基罗丹明B酯(4.5)的合成
4.1.6 异丁基罗丹明B酯(4.6)的合成
4.1.7 正戊基罗丹明B酯(4.7)的合成
4.1.8 异戊基罗丹明B酯(4.8)的合成
4.1.9 正己基罗丹明B酯(4.9)的合成
4.1.10 正辛基罗丹明B酯(4.10)的合成
4.1.11 异辛基罗丹明B酯(4.11)的合成
4.1.12 正癸基罗丹明B酯(4.12)的合成
4.2 烷基罗丹明B酯合成工艺的研究
4.2.1 合成路线的选择
4.2.2 反应温度的选择
4.2.3 反应时间的选择
4.3 烷基罗丹明B酯荧光特性的研究
4.3.1 烷基的结构对烷基罗丹明B酯荧光特性的影响
4.3.2 溶液浓度对荧光特性的影响
4.3.3 溶剂对罗丹明B酯荧光特性的影响
4.3.4 激发光照射时间对荧光特性的影响
4.4 小结
第五章 亲脂性荧光素衍生物的合成及其水解性能
5.1 化合物的合成
5.1.1 二乙酸荧光素酯（5.1）的合成
5.1.2 二丙酸荧光素酯（5.2）的合成
5.1.3 二丁酸荧光素酯（5.3）的合成
5.1.4 二己酸荧光素酯（5.4）的合成
5.1.5 二辛酸荧光素酯（5.5）的合成
5.1.6 二癸酸荧光素酯（5.6）的合成
5.1.7 二（十二酸）荧光素酯（5.7）的合成
5.1.8 二（十四酸）荧光素酯（5.8）的合成
5.1.9 二（十六酸）荧光素十六酸酯（5.9）的合成
5.1.10 二（十八酸）荧光素酯（5.10）的合成
5.2 水解性能的分析
5.2.1 自解过程的检测
5.2.2 酶解过程的检测
5.3 结果与讨论
5.3.1 荧光素酯的合成
5.3.2 荧光素酯水解性能的研究
5.3.2.1 自然水解性能
5.3.2.2 脂酶作用下的水解性能
5.4 小结
第六章 底环修饰罗丹明衍生物的合成及表征
6.1 罗丹明B衍生物的合成
6.1.1 5（6）-硝基罗丹明B（6.1）的合成
6.1.2 5(6)-氨基罗丹明B（6.2）的合成
6.1.3 5（6）-碘代罗丹明B(6.3)的合成
6.1.4 5（6）-溴代罗丹明B(6.4)的合成
6.1.5 5（6）-氯代罗丹明B(6.5)的合成
6.1.6 5（6）-氟代罗丹明B(6.6)的合成
6.1.7 3,4,5,6-四氟罗丹明B（6.7）的合成
6.1.8 3,4,5,6-四氯罗丹明B（6.8）的合成
6.2 合成工艺的研究
6.2.1 硝基罗丹明B的合成
6.2.1.1 原料摩尔比的选择
6.2.1.2 反应温度的选择
6.3 荧光性能的结果分析
6.3.1 硝基的影响
6.3.2 氨基的影响
6.3.3 卤素的影响
6.3.3.1 单卤代的罗丹明衍生物
6.3.3.2 全卤代罗丹明衍生物
6.4 小结
第七章 具有双荧光发色团的荧光探针的合成
7.1 合成部分
7.1.1 合成路线设计
7.1.2 5（6）-氨基荧光素(7.4)的合成
7.1.3 N-（5-罗丹明B基）草酰胺单乙酯（7.5）的合成
7.2 结果与讨论
7.2.1 N-（5-罗丹明B基）草酰胺单乙酯（7.5）的合成
7.2.2 N-（5-罗丹明B基）草酰胺单乙酸（7.6）的合成
7.2.3 化合物RH-F（7.1）的合成
7.3 荧光性能检测
7.4 小结
第八章 共振光散射法测定痕量的DNA
8.1 实验部分
8.1.1 试剂
8.1.2 实验方法
8.2 结果与讨论
8.2.1 甲基罗丹明B酯为荧光探针
8.2.1.1 共振散射光谱特征
8.2.1.2 溶液酸度的影响
8.2.1.3 甲基罗丹明B酯浓度的影响
8.2.1.4 离子强度的影响
8.2.1.5 放置时间选择
8.2.1.6 DNA热变性的影响
8.2.1.7 共存物的干扰
8.2.1.8 工作曲线
8.2.1.9 ctDNA浓度的测定
8.2.2 RH-F共振散射法测定DNA
8.2.2.1 光谱特征
8.2.2.2 溶液酸度的影响
8.2.2.3 化合物RH-F浓度的影响
8.2.2.4 离子强度的影响
8.2.2.5 放置时间选择
8.2.2.6 DNA热变性的影响
8.2.2.7 共存离子的影响
8.2.2.8 工作曲线
8.2.2.9 ctDNA样品的测定
8.3 小结
第九章 结论
一、罗丹明 B 衍生物的合成及荧光性能
二、底环修饰的罗丹明 B 衍生物
三、亲脂性荧光素衍生物的合成及其水解性能
四、具有双发色团的荧光化合物。
五、共振光散射法测定痕量的脱氧核糖核酸分析方法的建立。
参考文献
发表论文情况
致谢
发布时间: 2007-07-10
参考文献
- [1].基于苯硼酸的吸附材料和荧光探针[D]. 李慧慧.兰州大学2018
- [2].卟啉枝接离子载体：新型阳离子荧光探针的设计与合成[D]. 罗红元.湖南大学2007
- [3].新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究[D]. 高敏.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)2018
- [4].基于氧杂蒽结构荧光探针的设计合成及应用研究[D]. 刁全平.吉林大学2018
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- [10].氧杂蒽反应型荧光探针合成及细胞成像研究[D]. 刘畅.哈尔滨工业大学2017
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