大学生创新型实验实验报告（一）科技创新实验报告.pdf

大学生创新型实验实验报告(一)科技创

新实验报告

大学生创新实验

实验报告（一）

在第一个月的大学生创新实验中，我主要是学习、熟悉基本操作，

阅读课题相关文献。所学的基本操作有：仪器的洗涤、柱层析、

减压蒸馏；阅读文献为：《N_取代马来酰亚胺巯基荧光探针的研究

进展》该文献为本实验课题综述，它评述了测定含—SH生物活

性物质如肽、蛋白质等的N—取代马来酰亚胺荧光探针的种类、

性能、原理、应用及其进展。

巯基(—SH)是细胞中化学活性最高的基团。在蛋白质中,—SH

部分是与酶活性有关的最具有反应性的官能团,能保护细胞不受

缺氧、毒素、诱变、放射线及许多致癌物的侵害。所以鉴别和定

量测定生物巯基化合物日益受到关注。

传统的检测方法如：硝普盐法、碘量法、电流分析法、分光光度

法、比色法等灵敏度低,不能适应有些生物样品中巯基化合物的

测定。因此，我们的实验最终目的即为合成一些高灵敏的分析检

测试剂,新型的荧光—SH衍生试剂成为研究的焦点。

—SH荧光探针具有灵敏度高、可以直接测定含—SH化合物与试

剂的反应速度等优点，具体的—SH荧光探针已报道的有三类：芳

基卤化物、丹磺酰氮丙啶类：好的选择性和灵敏度，对—SH的检

测限一般可达10-12mol，但自身都有较强的荧光,衍生产物必须

经过分离才能进行检测,一般用于HPLC柱前衍生。

苯并呋喃磺酰卤：其自身荧光较弱,一般需在碱性条件及高于室

温下与—SH衍生。

乙酰卤衍生物：主要是碘乙酰胺衍生物和马来酰亚胺衍生物，最

常用来衍生—SH,它们与—SH反应快,在室温及生理pH下即可

进行,但前者与—SH的加成产物在水解时易失去荧光团,且其自

身对光不稳定，而马来酰亚胺类荧光探针与—SH的加成产物比较

稳定,它自身荧光很弱,在与—SH加成后荧光增强,这种仅在反

应中荧光增强的特性使其表现出独有的优越性。

因此我们的研究重点在N—取代马来酰亚胺类巯基荧光探针(简

称N—MTFP)。

N—MTFP广泛用于化学、生物、医药等方面,主要用于反相HPLC

分离、检测巯基化合物。

我们合成新的性能优良的N—MTFP应具的特点：具有长的荧光

发射波长和大的斯托克斯位移；荧光量子产率(Φ)应对生理pH值

不敏感；具有长的荧光寿命；具有好的光化学稳定性；马来酰亚

胺中的氮原子与荧光团之间用σ键隔开。

N—MTFP检测巯基的反应原理如下:

荧光团在引入马来酰亚胺环后,由于n、π*转移发生在马来酰

亚胺环上,使荧光探针I的量子产率显著下降，当这个环的双键

与—SH加成而饱和或加成物的环通过水解被打开,母体的荧光又

恢复。

N—MTFP一般都具有较低的量子产率,仅在与—SH反应后荧光

增强,而I自身的水解产物II的荧光也很弱,且I与—SH加成的速

度比I自身水解的速度大得多,所以可以通过荧光强度的变化来检

测含—SH化合物。这种检测的优点是在很多情况下可以不必从反

应体系中移走未反应的试剂。

为了提高N—MTFP的选择性和灵敏度,已开发和研究了具有不

同荧光团的N—MTFP,这些荧光探针按其荧光团分类主要有以下

几种:

注：化合物(3)~(6)在量子产率及斯托克斯位移方面显著优于其

它已有的荧光试剂。研究表明,在生理pH条件下,化合物(3)、(4)

对活性细胞中GSH的检测选择性优于CPM;化合物(6)对GSH的灵

敏度是DACM的两倍[7]。化合物(7)还易形成比其单体具有更长发

射波长的激—基复合物而可能作为一种DNA嵌入试剂

[1]

根据实际情况合成符合要求的荧光探针。

另外，我还学习了柱层析等基本操作，到现在为止我所学过的分

离提纯方法有：蒸馏、重结晶、减压抽滤（过滤）、萃取、柱层析、

减压蒸馏、水蒸气蒸馏

蒸馏：用于分离沸点相差较大的液体混合物

减压蒸馏：在低温蒸馏出高沸点或高温易分解物质，用于液体混

合物

重结晶：利用溶解度差异，分离固态混合物

抽滤（过滤）：用于分离固液混合物

萃取：利用溶质在不同溶剂中溶解度不同来分离液态混合物水

蒸气蒸馏：使挥发性组分随水蒸气一同蒸出，适用于具有挥发性、

能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的药

材成分的提取。