شماره راهنما :
1551 دكتري
پديد آورنده :
احمدي تشنيزي، سمانه
عنوان :
تهيه حسگرهاي فلورسنتي ورنگ سنجي بر پايه سيستين وتاثير يونهاي مختلف بر پايداري پپتيدهاي حلقوي بر پايه سيستين با استفاده ار محاسبات شيمي كوانتومي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد راهنما :
عبدالحسين دباغ
استاد مشاور :
حسين فرخ پور
توصيفگر ها :
سيستين , كومارين , نفتاليميد , حسگر نشري , حسگر رنگ سنجي , يون آهن , يون سيانيد , DFT , پپتيد حلقوي
استاد داور :
حميدرضا معماريان، عليرضا نجفي چرمهيني، محمدديناري
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/11/29
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/11/29
چكيده فارسي :
چكيده در سالهاي اخير استفاده از مولكولهاي كوچك با توجه به ويژگيهاي ساختاري و نوريشان جهت شناسايي و تشخيص يونهاي زيست معدني بسيار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است حسگرهاي آمفييونوفور Amphi ionophore يون دوست دو سويه از جمله مولكولهايي هستند كه از اهميت ويژهاي برخوردارند زيرا قابليت شناسايي گونههاي كاتيوني و آنيوني را دارند از جمله اين حسگرها به تركيبهاي آميدي ميتوان اشاره نمود در رساله حاضر به تهيه و شناسايي و كاربرد مولكولهايي آميدي زيست سازگار براي تشخيص يون بيومعدني آهن و آنيون سمي سيانيد و شناسايي كمپلكسهاي آن پرداخته شده است رساله حاضر شامل دو بخش مطالعات تجربي و محاسباتي است در بخش اول با توجه به نقش كليدي يونهاي 3 Fe و CN در سيستمهاي زيستي به تشخيص و اندازهگيري اين يونهاي مهم به روشي ساده پرداخته شد بهمنظور اين شناسايي دو مولكول آلي كايرال به نامهاي 2 Cys cou و 2 Cys imid بر پايه سيستين تهيه شدندكه بهطور گزينشي بهترتيب از طريق مكانيسم خاموش و روشن شدن نشر فلورسانس در حضور اين يونها رفتار ميكنند اين حسگرهاي مولد نشر در يك تهيه تك مرحلهاي طي واكنش آبگيري بين اسيد كومارين 3 كربوكسيليك اسيد و يا مشتق ايميد اسيد و آمين L سيستين ديمتيل استر ديهيدروكلريد تهيه شدند افزون بر اين حسگر 2 Cys cou به عنوان حسگر شيميايي نوري براي تشخيص كاتيون 3 Fe و آنيون CN در حالل DMSO H2O با نسبت 1 1 4 7 pH بافر تريس و حسگر 2 Cys imid نيز حسگري نوري براي تشخيص 3 Fe در حالل DMSO حساسيت و گزينشپذيري بسيار بااليي را نشان ميدهند همچنين حسگر 2 Cys cou در حالل DMSO بعنوان حسگر رنگسنجي عمل كرده بطوريكه در حضور آنيون سيانيد از بيرنگ به نارنجي تغيير رنگ ميدهد و اما در بخش دوم با توجه به اينكه پپتيدهاي حلقوي دسته بزرگي از تركيبات طبيعي هستند كه از نظر آمفييونوفور بودن بسيار مورد توجه قرار گرفتهاند به بررسي مطالعات نظري اين تركيبها بهعنوان مولكولهاي آمفييونوفور پرداخته شده است مطالعات تئوري بر روي پايداري استرئوايزومر پپتيدهاي سهحلقهاي جديد بر پايه سيستين TCP در محيطي غيركايرال در حضور آنيونها و كاتيونهاي مختلف Cl F K Na Li و Br در سطح تئوري M06 2X 6 311 G d p در دو فاز گازي و محلول در آب انجام شد در ادامه پس از بهينه سازي ساختار استرئوايزومرها و كمپلكسها در سطح تئوري مذكور انرژي بستگي بهوسيله محاسبات خطاي انطباق مجموعه پايه BSSE و انرژي نقطه صفر ZPE تصحيح گرديد و نهايتا بهمنظور بررسي ماهيت برهمكنش بين مولكولي بين TCP و يونها از آناليزهاي اوربيتال طبيعي پيوندي NBO و محاسبات تئوري كوانتومي اتمها در مولكول QTAIM استفاده شد كلمات كليدي L سيستين كومارين نفتاليميد حسگر نشري حسگر رنگسنجي يون آهن يون سيانيد DFT پپتيد حلقوي
چكيده انگليسي :
Synthesis of cystine based fluorescent and colorimetric sensors Samaneh Ahmadi Teshnizi samaneh ahmadi@ch iut ac ir Jan 2020 Department of Chemistry Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan Iran Supervisors Prof Hossein A Dabbagh E Mail address dabbagh@cc iut ac ir Advisor Dr H Farrokhpour Department Graduate Coordinator Dr M Dinari Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan Iran Abstract In the first section of this thesis we have focused on the design and synthesis of the new chiral cystinebased chemosensors Cys cou 2 and Cys imid 2 These chemosensors show high selectivity and sensitivitytoward Fe3 with low detection limits of 29 nM in DMSO Tris aqueous buffer 1 1 v v and 18 9 nM inDMSO respectively Besides Cys cou 2 has showed potential as a dual responsive for CN with low detectionlimits of 0 51 M in DMSO Tris aqueous buffer 1 1 v v The binding mode of both sensors have confirmedby ESI MS 1H NMR and fluorescence titration and also quantum chemical calculation These results showedthat the stoichiometric ratio of Cys cou 2 Fe3 Cys cou 2 CN and Cys imid 2 Fe3 is 1 1 1 3 and 1 2 in respectively The fluorescence turn off recognition of Cys cou 2 for detection of Fe3 and CN are attributed to theparamagnetic properties of iron and cleavage of the S S bond and also nucleophilic attack of the cyanide ionon the coumarin unit of the chemosensor respectively On the contrary Cys imid 2 shows fluorescence turn on toward Fe3 which is related to PET mechanism Moreover Cys cou 2 can act as a colorimetric sensor forCN in DMSO with the color change from colorless to yellow The sensing mechanism for Fe3 and CN aretheoretically supported by DFT calculations Keywords Amphi ionophore Fluorescence Fe3 CN coumarin DFTIntroduction Iron Fe3 is one of the indispensable elements playing the main role in the biologicalfunction of both plants and animals as a catalyst in the enzymatic reaction DNA and RNAsynthesis Either its deficiency or overload can cause various disorders such as anemia andhemochromatosis 1 since the development of the sensitive and precise method for Fe3 detection has received considerable attention for human and environmental health Nonetheless most of the previous sensors for detection of iron Fe3 have been shown to havelimitations like the interfered of other transition metal ions e g Mn2 Ca2 and Cr3 lowsensitivity and poor solubility in water the latter making the sensor inapplicable in the bio system The cyanide anion is extremely toxic in biological systems and environments 2 which could be absorbed through the lungs gastrointestinal tract and skin Its binding to aheme site can kill mammals Nevertheless it has been extensively used in numerousindustrial fields like resin synthesis mining electroplating and fertilizer as well as X rayfilm recovery During the last few decades various detection methods for Fe3 and CN havebeen used including calorimetry 3 atomic absorption spectroscopy voltammetry
استاد راهنما :
عبدالحسين دباغ
استاد مشاور :
حسين فرخ پور
استاد داور :
حميدرضا معماريان، عليرضا نجفي چرمهيني، محمدديناري
