脂肪酶和H2S双响应荧光探针的合成及光谱研究-文献详情-维普官网

文献检索

任意字段

文献信息

任意字段
主题词
篇关摘
篇名
关键词
摘要
作者
第一作者
作者单位
刊名
中图分类号
学科分类号
DOI
基金

智能检索

高级检索

检索历史

脂肪酶和H2S双响应荧光探针的合成及光谱研究认领

作者：

朱佳丽

学位授予单位：

山西大学

摘要：

胰脂肪酶作为水解酶中的一员,一方面能促进体内脂质的消化吸收,另一方面可作为急性胰腺炎诊断中重要的标志物。此外,脂肪酶与相关蛋白的相互作用可能成为肥胖治疗的新思路,同时也与常见的炎症反应及动脉硬化等过程相关。硫化氢（H2S）作为体内第三种信号分子,主要参与细胞生长、血管生成及扩张、抑制炎症和细胞凋亡等生理过程。细胞内H2S的失衡,会引发各种疾病,如胃粘膜损伤、糖尿病、肝硬化及炎症等。研究表明:脂肪酶与H2S在机体的生理活动中存在相关性,例如:在血管和肝脏中,脂肪酶与H2S均有相关表达和作用;当炎症发生时,脂肪酶与H2S的浓度同时升高。对于两者相关性的研究,极有可能为探究机体内复杂生理调节过程提供依据。基于已有的研究,文中设计合成两类具有聚集诱导发光效应（AIE）的荧光探针,研究了这些荧光探针对脂肪酶和H2S的响应。首先,合成基于4-（二乙氨基）水杨醛荧光探针1-3和基于二苯氨基-4-苯甲醛荧光探针4和5,并通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和电喷雾质谱等手段进行表征。其次,对基于4-（二乙氨基）水杨醛荧光探针1-3的光谱性质及其与脂肪酶的作用进行了研究。（1）探针的AIE特性研究发现,探针1和3是ACQ分子,2是AIE分子;（2）对探针的选择性和干扰性实验进行研究,结果发现:1-3对脂肪酶均有响应,而对其他离子或分子无响应,且这些离子对脂肪酶的检测不会产生干扰;（3）对脂肪酶响应的实验条件进行优化,筛选探针1-3与脂肪酶作用的最适温度均为37°C,响应时间分别为30 min、30 min和10 min;（4）对1-3与脂肪酶作用的光谱性质进行研究:结果表明,探针1和2对脂肪酶的检出限分别为0.0046 U/mL和0.21 U/mL;探针3在H2S的刺激下,可以加快对脂肪酶的响应,且对脂肪酶的检出限为0.078U/mL;（5）利用电喷雾质谱、红外光谱、计算化学和分子对接等手段,探讨了探针与脂肪酶的作用机理。实验结果表明,探针1与2的酯键可以作用于脂肪酶,进而识别脂肪酶;更有趣的是,探针3在H2S的刺激下,打开碳碳双键使分子柔性增强,有利于探针3进入脂肪酶的活性位点,造成分子酯键快速断裂,最终达到检测脂肪酶的目的;（6）通过荧光显微成像从细胞水平初步研究探针对脂肪酶及H2S的荧光成像。最后,对基于二苯氨基-4-苯甲醛的荧光探针4与5进行研究。（1）研究探针的AIE特性,发现探针4和5均为AIE分子。（2）对探针4进行光谱研究,4和3类似,同样在H2S的刺激下,能识别脂肪酶,其余离子或分子对脂肪酶的检测不会产生较大的干扰,探针4与脂肪酶作用的最适温度为37°C、响应时间为20 min,探针4在H2S的刺激下,同样可以加快对脂肪酶的响应,且检出限为0.033 U/mL。（3）探针5可以选择性识别H2S,其他离子和分子基本不会产生干扰,探针5与H2S作用的最适温度均为37°C、响应时间均为30 min,探针5能双位点连续性检测H2S,且检出限为1.79μM。（4）利用电喷雾质谱、红外光谱、计算化学和分子与蛋白对接等方法,探讨探针4与脂肪酶的作用机理及探针5与H2S的作用机理。作用机理表明:探针4在H2S的刺激下,打开碳碳双键,分子由刚性转变为柔性结构,有利于进入脂肪酶的活性位点,加速分子的酯键断裂,达到检测脂肪酶的目的;探针5虽然不能检测脂肪酶,但是能先后通过碳碳双键和马来酰亚胺基团对H2S依次响应。（5）荧光显微成像研究:从细胞水平初步研究探针和探针对脂肪酶及H2S识别的荧光成像。总之,文中合成五种荧光探针,前四种可以对脂肪酶进行选择性识别,其中探针3和4均可在H2S的刺激下,加快对脂肪酶的检测;5能对H2S进行高效并且双位点识别。

摘要译文

关键词：

脂肪酶; 硫化氢(H2S); 荧光探针; 聚集诱导发光(AIE); 柔性结构

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

无机化学

导师：

杨斌盛

中图分类号：

O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨];Q814[酶工程]

学科分类号：

070302[分析化学];070306[化学生物学];081704[应用化学];081706[分子化工];0710[生物学];083602[酶（蛋白质）工程];083604[生物过程工程]

D O I：

10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000382