香豆素—BODIPY-卟啉染料的合成及其光譜性能研究.pdf

1、最近，很多生物和化學(xué)科學(xué)家對開發(fā)新的熒光染料并將其應(yīng)用于檢測生物分子的熒光探針產(chǎn)生了極大的興趣，這是因為熒光檢測法具有靈敏度高、操作簡單、易于檢測及能減少受生物樣品的干擾等優(yōu)點(diǎn)。
　　在本論文第二章工作中設(shè)計合成了一系列香豆素-BODIPY類共軛化合物新型熒光染料并研究了其光物理性質(zhì)及溶劑效應(yīng)。氟硼吡咯(BODIPY)通常被用來構(gòu)建一系列熒光染料，這些染料廣泛用于熒光標(biāo)記、化學(xué)傳感器、捕光系統(tǒng)、光動力學(xué)療法，主要是因為BODIPY

2、染料不僅有很好的光物理性質(zhì)，還有高熒光量子產(chǎn)率、大的消光系數(shù)和很好的光穩(wěn)定性。其次還有一個原因是BODIPY染料能很容易地進(jìn)行化學(xué)修飾，從而使其光物理性質(zhì)發(fā)生改變。香豆素是另一類參與熒光探針構(gòu)建的熒光染料，課題組和其他實驗室研究都發(fā)現(xiàn)香豆素3-和7-位取代基供吸電子強(qiáng)弱情況能引起分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)過程。本論文研究工作中把香豆素染料和BODIPY染料通過雙鍵共軛連接起來，得到了一系列熒光染料。通過研究發(fā)現(xiàn)香豆素-BODIPY共軛化合

3、物這一系列新型染料具有易控的光物理化學(xué)性質(zhì)，摩爾消光系數(shù)大、Stoke位移大、較高的熒光量子產(chǎn)率。由于ICT過程，化合物5、化合物6與化合物7熒光發(fā)射有顏色的不同，分別表現(xiàn)為紅色熒光、深紅色熒光、近紅外熒光。有理由相信這一系列新型香豆素-BODIPY類共軛染料將會在生物與化學(xué)分析領(lǐng)域得到應(yīng)用，并為新染料的開發(fā)與應(yīng)用提供了一種新的途徑。
　　在本論文第三章工作中設(shè)計和合成了Ratio-HPSSC這種基于四(4-羥基苯基)卟啉-香豆素

4、為模板的新型熒光比值硫醇探針。半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽這些生物小分子硫醇化合物對生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)平衡、生物催化、金屬結(jié)合、轉(zhuǎn)譯后修飾起著重要的作用，如果生物體內(nèi)的硫醇含量水平處于一種異常狀態(tài)往往也會產(chǎn)生很多種疾病。因此，監(jiān)測生物體內(nèi)的硫醇含量引起了研究者極大興趣，目前用于檢測硫醇含量的熒光探針大部分是基于熒光強(qiáng)度變化的，只有很少一部分是基于測量兩種波長熒光比值的探針，而熒光比值探針能很好地校正測量環(huán)境的影響。本論文通過研究發(fā)

5、現(xiàn)Ratio-HPSSC這種新熒光比值探針對硫醇具有高選擇性和靈敏性，發(fā)射光譜能達(dá)到60倍這樣高熒光比值(I459/I658)變化，非常低的檢測下限(0.73μmol/L)及很寬的適用范圍。值得注意的是，這種新穎的比值探針有明顯的從紅光到藍(lán)光的發(fā)射光譜的顏色變化，這個重要的特征使Ratio-HPSSC能勝任于簡單的肉眼檢測硫醇類物質(zhì)。此外，課題組進(jìn)一步證明了Ratio-HPSSC適合于活細(xì)胞中硫醇類物質(zhì)的熒光比值成像，有理由相信這種新型