長波長氟硼吡咯發(fā)色團的設計與應用研究.pdf

1、隨著熒光成像技術的快速發(fā)展，功能性熒光染料在生命科學領域發(fā)揮著越來越重要的作用。長波長熒光染料(發(fā)射波長大于600nm)因其對生物樣品光毒性低、成像深度大以及生物背景干擾低等特點在生物成像領域具有重要應用。新型長波長發(fā)色團的開發(fā)及其應用成為近十幾年的研究熱點。本文以BODIPY為母體設計了多種長波長熒光發(fā)色團，研究了其光化學和光物理性質(zhì)，開發(fā)了其在熒光成像及檢測領域的應用。
　　1、設計合成了近紅外氮雜氟硼吡咯DPDTAB和TTA

2、B。通過將傳統(tǒng)氮雜氟硼吡咯中的苯環(huán)替換為位阻更小、更富電子的噻吩環(huán)，使其發(fā)射波長由673nm紅移至757nm。量子化學計算和光物理性質(zhì)的研究證明了噻吩環(huán)的引入既增加了分子的平面性又微調(diào)了分子內(nèi)的電子云分布，為開發(fā)近紅外發(fā)色團提供了可行的策略，也提供了兩例光譜性質(zhì)優(yōu)異的近紅外熒光發(fā)色團。
　　2、設計合成了一系列最大發(fā)射在600-750nm的長波長氟硼吡咯發(fā)色團。通過非線性光學和單分子光譜等研究，發(fā)現(xiàn)其繼承了氟硼吡咯優(yōu)異的光物理性質(zhì)

3、，同時被賦予了高效率的雙光子吸收特性和強烈的近紅外熒光發(fā)射。借助分子中引入的炔基等活性基團，通過“Click”反應或季銨化得到具有不同亞細胞器靶向性的熒光示蹤劑DC-SPC-PPh3、Lyso-NIR和Mem-SQAC?；罴毎上裱芯孔C明，探針分子分別可以對線粒體、溶酶體和細胞膜進行穩(wěn)定的示蹤成像，進而監(jiān)測細胞在生理、病理或毒理狀態(tài)下微觀結構變化。
　　3、設計合成基于共軛雙烯BODIPY的比率型脂質(zhì)過氧化探針Lyso-LPO和L

4、d-LPO，探針分別具有溶酶體和脂滴靶向性。共軛雙烯結構選擇性的對活性氧自由基敏感，雙鍵發(fā)生響應后，熒光發(fā)射由590nm處的長波長變?yōu)?10nm處的短波長。針對動脈粥樣硬化和脂肪肝兩個病癥的發(fā)病機制，分別設計了探針對溶酶體和脂滴的靶向性，進而分別監(jiān)測兩種細胞器內(nèi)的脂質(zhì)過氧化，在亞細胞器水平上為兩種疾病發(fā)病機制的研究和疾病的預防提供了更微觀的信息和直觀的監(jiān)測手段。
　　4、設計合成了以長波長氟硼吡咯為受體的能量轉移體系BDP-A1和