一系列小分子潛熒光團(tuán)的合成及其光譜性能研究.pdf

1、近年來熒光探針憑借著優(yōu)良的選擇性、較高的靈敏度及易于操作的特性廣泛應(yīng)用于生物和化學(xué)領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的熒光探針有一些缺陷，比如熒光探針一旦進(jìn)入細(xì)胞，就喪失了對(duì)它們的控制。而需要提供一種可以在時(shí)間和空間上可以調(diào)控的熒光探針，因?yàn)樯锓肿釉谏矬w內(nèi)的作用通常是在精確的時(shí)間和空間下進(jìn)行的。同時(shí)，由于重金屬離子雖然有一定的生理活性，但是一旦過量將會(huì)對(duì)環(huán)境和生物體產(chǎn)生不良的影響，所以，設(shè)計(jì)并合成能夠選擇性的檢測重金屬離子的熒光探針顯得異常重要。本實(shí)

2、驗(yàn)室基于這兩種情況分別設(shè)計(jì)了光控可釋放探針以及可以檢測重金屬離子的探針。
　　在本論文的第二章，先后合成了兩個(gè)以香豆素染料為平臺(tái)和三個(gè)以氧雜蒽染料為平臺(tái)的熒光探針。最經(jīng)典的光控可釋放熒光探針的設(shè)計(jì)原理是這樣的，通過引入光敏保護(hù)基，導(dǎo)致染料的熒光淬滅，然后通過光照，釋放出光敏保護(hù)基，熒光恢復(fù)，設(shè)計(jì)的兩個(gè)香豆素探針(化合物3和化合物5)都是基于這一機(jī)理。同時(shí)，還可以利用光控可釋放化合物光解之后，供電子能力較光解之前大大增強(qiáng)，可以形成分

3、子內(nèi)PET過程，從而設(shè)計(jì)一類on-off型的熒光探針，所以設(shè)計(jì)了化合物7。這一探針在未光照之前熒光強(qiáng)度較高，但是通過光照，光敏基團(tuán)被移除，基團(tuán)的供電子能力大大增強(qiáng)，形成分子內(nèi)PET過程，導(dǎo)致熒光淬滅。還基于AND邏輯門機(jī)理設(shè)計(jì)了一種新型的熒光探針(化合物9)，這一探針只有在兩個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入的時(shí)候才能夠輸出信號(hào)，單一的輸入則不能輸出信號(hào)，即化合物9必須在加入Cu2+條件下又進(jìn)行光照才能表現(xiàn)出熒光增強(qiáng)，而只加入Cu2+或者只進(jìn)行光照都無法輸

4、出信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)過程中也出現(xiàn)過失敗的例子，設(shè)計(jì)并合成了基于羅丹明B為平臺(tái)的光控可釋放熒光探針(化合物11)，但通過光解后，熒光并沒有恢復(fù)，原因是，光解之后并沒有得到想要的羅丹明酸，而是得到了羅丹明胺，此時(shí)染料仍然處于閉環(huán)狀態(tài)，沒有恢復(fù)大共軛結(jié)構(gòu)，所以熒光也沒有恢復(fù)。
　　在本論文的第三章，還設(shè)計(jì)并合成了六個(gè)基于氧雜蒽平臺(tái)的檢測重金屬離子的探針。在設(shè)計(jì)這一系列探針時(shí)，主要利用重金屬離子的螯合作用來檢測，通過螯合作用來調(diào)節(jié)探針開環(huán)或閉環(huán)

5、的狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)熒光強(qiáng)度，所以，在設(shè)計(jì)化合物13和化合物15時(shí)，在羅丹明上引入了兩個(gè)酰胺鍵，然后通過酰胺鍵上的三個(gè)氧原子來對(duì)重金屬離子進(jìn)行螯合?；衔?3表現(xiàn)出優(yōu)良的光譜性質(zhì)，且在水相中對(duì)Fe3+表現(xiàn)出很好的選擇性和靈敏度，同時(shí)，還利用化合物13檢測了細(xì)胞內(nèi)的Fe3+，并且通過細(xì)胞成像可以看出，化合物13對(duì)細(xì)胞內(nèi)的Fe3+響應(yīng)良好，預(yù)計(jì)這種新型的熒光探針將會(huì)應(yīng)用到其它生物領(lǐng)域。相比于化合物13，化合物15對(duì)Fe3+的響應(yīng)效果較差，其他探