重金屬鈀和汞的生物發(fā)光檢測技術(shù)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(dāng)蓄積達(dá)到一定量時，容易引發(fā)機(jī)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(qiáng)的優(yōu)勢，但這些檢測手段都存在無法應(yīng)用于活體檢測的缺點(diǎn)，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(yīng)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(xué)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(yīng)產(chǎn)生化學(xué)能，并以光能的形式釋放出來。生物發(fā)光成像技術(shù)憑借其高靈敏性、高生物相容性以及可視化等特點(diǎn)已經(jīng)成為很重要的檢測手段，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)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(shè)計(jì)機(jī)理，本論文設(shè)計(jì)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(shù)。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(yīng)用;三、重金屬汞的生物發(fā)光檢測及其應(yīng)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(jié)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(yīng)的應(yīng)用，但鈀進(jìn)入體內(nèi)后會引起很大危害，因此本部分設(shè)計(jì)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(tuán)，與鈀作用后釋放螢光素酶底物，從而實(shí)現(xiàn)檢測鈀的目的。該部分對探針的合成路線、體外應(yīng)用、細(xì)胞水平應(yīng)用及動物水平的應(yīng)用進(jìn)行了探討。結(jié)果表明兩個鈀探針均可以實(shí)現(xiàn)體外對鈀的線性檢測，但CH-1的強(qiáng)度較弱，因此在動物水平僅以CH-2為檢測探針，

5、結(jié)果表明該探針可以實(shí)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(lǐng)域中都有應(yīng)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(shè)計(jì)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(tuán)，在汞的作用下釋放螢光素酶底物，用以檢測汞