雙光子金屬離子熒光探針的制備及其性能研究.pdf

1、在各種生物學(xué)過程中,Ca2+、Hg2+、Mg2+、Fe3+和Na+少量的金屬離子對于許多重要細(xì)胞的生長生存、功能調(diào)節(jié)及體內(nèi)生物活性酶的催化等都起著非常重要的作用,因此對其識別和檢測具有重要的意義。由于熒光檢測法具有靈敏度高、方法簡便、選擇性好、響應(yīng)時間短等突出優(yōu)點。近年來,采用熒光分析法對金屬離子進(jìn)行分析越來越廣泛,目前,人們研究較多的是單光子熒光探針。該類探針的激發(fā)波長在350-560 nm,處于紫外-可見光區(qū),光損傷和光漂白較大,雙

2、光子熒光探針材料的激發(fā)波長在700-900 nm范圍內(nèi),避開了生命體系所不能承受的紫外光損傷以及細(xì)胞組織自發(fā)熒光的干擾,可以消除光漂白和光毒化,提高空間分辨率,解決了生物組織中深層物質(zhì)的成像問題。已經(jīng)開發(fā)出的雙光子金屬離子熒光探針有限,而且它們的雙光子吸收截面比較小,選擇性不是很好,大部分水溶性都不好。因此開發(fā)一些具有生物相容性、特異性結(jié)構(gòu)和位點識別基元、大的雙光子吸收截面、高的熒光量子產(chǎn)率和識別響應(yīng)性的雙光子金屬離子熒光探針是必要的。

3、
　　 本論文首先以N,N-二羥基乙基苯胺、對苯二胺、對硝基苯胺和苯胺為主要原料,分別合成了化合物1、化合物2和化合物3,以1,10-菲啰啉和4-甲基毗啶為主要原料,合成了化合物4。以化合物1和苯乙烯為主要原料,合成了化合物1/PS。通過核磁和紅外表征了其結(jié)構(gòu)。
　　 我們研究了化合物在水、乙醇、乙腈、DMF和丙酮中的紫外吸收光譜和單光子熒光光譜;化合物與不同金屬離子相互作用后的紫外吸收光譜和單光子熒光光譜;化合物與不同

4、濃度的金屬離子相互作用后的紫外吸收光譜和單光子熒光光譜;以800 nm做為激發(fā)光源,測試化合物與不同濃度的金屬離子相互作用的雙光子熒光光譜。研究了化合物1/PS的紫外吸收光譜、單光子和雙光子熒光光譜及SEM。得到以下結(jié)論:
　　 對于化合物1,丙酮做為溶劑,當(dāng)激發(fā)波長為387 nm時,熒光量子產(chǎn)率為47.98％。當(dāng)激發(fā)波長為800 m時,與Fe3+結(jié)合前后,雙光子熒光發(fā)射峰的位置由499 nm紅移至580 nm;與Hg2+結(jié)合前

5、后,雙光子熒光發(fā)射峰的位置由507 nm紅移至600 nm。與化合物1相比,化合物2的熒光比較弱,以乙腈為溶劑,激發(fā)波長為380 nm時,熒光量子產(chǎn)率為3.57％。但是,在雙光子熒光的測試中,由于熒光比較弱,沒有觀測到發(fā)射峰?；衔?,以丙酮為溶劑,激發(fā)波長為383nm時,熒光量子產(chǎn)率為12.45％。當(dāng)激發(fā)波長為800 nm時,無論與Fe3+,還是Hg2+作用,雙光子熒光發(fā)射峰的位置都沒有發(fā)生變化,只有熒光強(qiáng)度發(fā)生了變化。與化合物1、化