一例用于生物硫醇检测的荧光探针的合成开题报告

1. 研究目的与意义

半胱氨酸（cys） ， 同型半胱氨酸（hcy） 以及还原型谷胱甘肽（gsh） 等生物硫醇在维持细胞内氧化还原平衡、 信号传导、 基因调控等诸多生理过程中扮演了重要角色， 其不正常的表达与许多疾病相关。

例如， 人体内半胱氨酸水平的异常可引起生长缓慢、 水肿、 嗜睡、 肝功能损伤、 肌肉松弛和肥胖等， 同型半胱氨酸水平的异常与某些先天性疾病、 老年认知障碍、 心血管病、 阿尔茨海默氏病有关， 谷胱甘肽的浓度异常与癌症、 阿尔茨海默氏症和心血管等疾病密切相关。

因此， 开发高选择性检测生物硫醇的检测方法对研究生物硫醇的生理病理功能具有重要意义。

2. 课题关键问题和重难点

物质的荧光特性主要与分子的结构有关，受到取代基、共轭效应、刚性结构、激发态的电子组态、重原子效应等多种内部因素的影响

物质的荧光特性不仅与分子的结构有关，还与物质所处的环境有关。温度、溶剂、酸碱度、浓度、激发光强度等外部因素对物质的荧光特性也有影响。

探针的荧光强度易受外界环境及自身浓度的影响，影响检测结果。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.1分子识别引入光致发光技术带入荧光探针

分子探针是建立在光谱化学和光学波导与测量技术基础上的将被分析对象的化学信息或生物信息以吸收、荧光发射、化学发光、散射或偏振光等光学性质表达的有机化合物。分子探针主要包括分子识别部分和将识别信息转换成光学信号部分。其分子结构一般由三个部分组成：l) 客体分子的识别基团（recognition group）；2) 将识别信息转换为光学信号的信号基团（生色团或荧光团）（reporter group）；3) 识别基团和信号基团之间的连接臂（linker）。探针分子通过识别基团特异性地与被分析物作用，其中常见的作用方式包括配位作用、静电作用、氢键作用、范德华力、亲疏水作用以及化学反应等，然后将分子识别的信息转变为光信号的变化，从而实现对被分析物的定性定量检测。

分子探针可以分为化学分子探针和基因分子探针，其中化学分子探针主要有有机小分子探针和纳米材料分子探针，如量子点。而基因分子探针主要包括可遗传的，由dna编码，蛋白质组成的生物分子，如荧光蛋白gfp，yfp，dsred等。光化学分子探针最常见的是以紫外/可见吸收为检测信号的比色分子探针和以荧光发射为检测信号的荧光分子探针。

4. 研究方案

基于硫醇裂解7-硝基苯呋咱（NBD）醚机理，以查尔酮为荧光母体，实现化合物可见光区内吸收以及发射，并成功应用于生物硫醇的检测。通过对探针的时间响应、浓度滴定、选择性和竞争性的实验研究评估探针的检测水平。

5. 工作计划

第1~2 周： 按照指导老师要求查阅相关文献。初步拟定研究方向及论文题目

第3~4周： 根据所拟定的研究方向，查阅相关文献，总结国内外至今内容相关的论文材料，总结前人所做工作及研究成果。根据现有经验初步拟定实验方案，确认实验中亟需解决的重点难点，并将自己的研究方案做出改进。合成相关化合物并完成核磁氢谱、质谱等表征。

第5~12周： 应用紫外、荧光分光光度计测试化合物光谱性质以及对生物硫醇的响应，收集实验数据。