重金屬鈀和汞的生物發(fā)光檢測技術研究.pdf

1、作為常見的污染物，重金屬(Heavy Metal)是比重相對輕金屬更大的一類金屬，可以由工業(yè)污染、交通尾氣以及食物、化妝品中引入。由于脂溶性高、易產(chǎn)生螯合作用等特性，重金屬在自然界或人體內(nèi)存在著蓄積的現(xiàn)象，當蓄積達到一定量時，容易引發(fā)機體各器官、各系統(tǒng)退行性功能損傷，因此危害巨大。除了傳統(tǒng)的檢測手段之外，最近新發(fā)展起來的熒光小分子探針檢測具有較強的優(yōu)勢，但這些檢測手段都存在無法應用于活體檢測的缺點，因此本工作主要以重金屬鈀和汞為例，探索

2、將前沿的生物發(fā)光檢測手段應用于重金屬的檢測中。
　　生物發(fā)光(Bioluminescence)是一種自然界普遍存在的，依賴于生物正常生命活動的化學發(fā)光。其本質(zhì)是酶和底物之間的相互作用，經(jīng)過一系列生物反應產(chǎn)生化學能，并以光能的形式釋放出來。生物發(fā)光成像技術憑借其高靈敏性、高生物相容性以及可視化等特點已經(jīng)成為很重要的檢測手段，被廣泛應用于各個領域。其中螢火蟲生物發(fā)光系統(tǒng)是研究最為完善的一類生物發(fā)光系統(tǒng)。
　　基于已報道的重金屬鈀

3、和汞的熒光小分子探針的設計機理，本論文設計合成了兩類五個生物發(fā)光探針，以開發(fā)用于重金屬鈀和汞的體內(nèi)外檢測技術。主要包括三個部分:一、前言;二、重金屬鈀的生物發(fā)光檢測及其應用;三、重金屬汞的生物發(fā)光檢測及其應用。
　　第一部分介紹了重金屬的概況、其污染和毒性研究現(xiàn)狀及傳統(tǒng)檢測方法;總結目前已有的重金屬鈀和汞的熒光小分子檢測探針及其基本檢測原理;概括了生物發(fā)光的原理及螢火蟲螢光素系統(tǒng)。
　　第二部分主要介紹了本課題研究的2個重金

4、屬鈀生物發(fā)光探針。鈀在珠寶裝飾行業(yè)、交通行業(yè)、電子和電氣行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)以及工業(yè)催化行業(yè)均有相應的應用，但鈀進入體內(nèi)后會引起很大危害，因此本部分設計合成了兩個生物發(fā)光鈀探針。兩個鈀探針均以炔丙基醚基為水解基團，與鈀作用后釋放螢光素酶底物，從而實現(xiàn)檢測鈀的目的。該部分對探針的合成路線、體外應用、細胞水平應用及動物水平的應用進行了探討。結果表明兩個鈀探針均可以實現(xiàn)體外對鈀的線性檢測，但CH-1的強度較弱，因此在動物水平僅以CH-2為檢測探針，

5、結果表明該探針可以實現(xiàn)對鈀在小鼠體內(nèi)的檢測。
　　第三部分主要介紹了本課題研究的3個汞生物發(fā)光探針。汞是一種非常重要的重金屬，在各個行業(yè)領域中都有應用，包括制造行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、化妝品行業(yè)以及礦產(chǎn)業(yè)等。汞是一中毒性非常大的重金屬，臨床上重金屬中毒的案例不在少數(shù)，而且隨著工業(yè)發(fā)展，汞的大規(guī)模污染也有發(fā)生，造成很大的危害，因此本部分設計合成了三個汞離子探針。分別以乙烯基醚基和丁炔基醚基為水解基團，在汞的作用下釋放螢光素酶底物，用以檢測汞