具有生物檢測(cè)功能的小分子熒光探針的設(shè)計(jì)合成與性能研究.pdf

1、熒光分析法由于其高度選擇性、靈敏度高、原位檢測(cè)、操作方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于生物分析檢測(cè)中。其中具有優(yōu)異性能的熒光探針分子是實(shí)現(xiàn)高靈敏熒光分析檢測(cè)的關(guān)鍵，氧雜蒽類熒光染料如羅丹明類物質(zhì)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的光電性能，成為小分子熒光探針的候選之一。目前已有的小分子熒光探針大多數(shù)為脂溶性分子，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)多需用有機(jī)溶劑溶解才能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，存在生物相容性不好等問題。因此，我們?cè)诜撬苄詿晒馓结樀脑O(shè)計(jì)和制備的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索了新型水溶性熒

2、光探針分子的設(shè)計(jì)、制備和應(yīng)用性能，以期獲得具良好生物相容性和高靈敏度的水溶性熒光分子，為生物樣本的在線檢測(cè)提供候選探針。主要工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.以羅丹明B為母體，通過改變苯甲醛對(duì)位的基團(tuán)如甲基、硝基、醛基、苯基、鹵素等，利用席夫堿反應(yīng)，設(shè)計(jì)合成了6種汞離子（Hg2+）熒光探針。用核磁共振譜、高分辨質(zhì)譜對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征，采用紫外可見分光光度法和熒光分光光度法研究了探針分子與汞離子的絡(luò)合性能、檢測(cè)范圍、檢測(cè)限和選

3、擇性，并探究取代基團(tuán)的推拉電子效應(yīng)對(duì)探針檢測(cè)靈敏度的影響作用。其中熒光探針3'，6'-雙（二乙氨基）-2-（（4-甲基苯亞甲基）氨基）螺[異吲哚-1，9'-占噸]-3-酮（以下簡(jiǎn)稱探針L1）與汞離子結(jié)合的絡(luò)合比為1∶1，絡(luò)合常數(shù)為3.24×103M-1，檢測(cè)范圍為0.050-140μM，檢測(cè)限為0.050μM，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9866，說明探針L1對(duì)汞離子表現(xiàn)出有著良好的選擇性和抗干擾性。激光共聚焦熒光成像結(jié)果表明，探針L1能成功

4、的穿透細(xì)胞膜，有可能應(yīng)用于EC109細(xì)胞的檢測(cè)中。
　　2.由于上述6種分子均為脂溶性的，在檢測(cè)中需采用有機(jī)溶劑將物質(zhì)溶解，為了提高生物相容性，減少有機(jī)溶劑在檢測(cè)過程中的使用率，我們向探針分子上引入親水性的乙氧基，以提高目標(biāo)探針的水溶性。通過席夫堿反應(yīng)，先后設(shè)計(jì)并合成3種水溶性的熒光分子，以期在水溶液條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)汞離子的測(cè)試。結(jié)果表明，探針3'，6'-雙（二乙氨基）-2-（(4-甲酸聚乙二醇酯基苯亞甲基)氨基）螺[異吲哚-1，9'

5、-占噸]-3-酮（以下簡(jiǎn)稱探針P2）在純水中的溶解度為6.25×10-5g/mL，其與汞離子的絡(luò)合比為1∶1，絡(luò)合常數(shù)為0.93×103M-1，檢測(cè)條件為全水環(huán)境，檢測(cè)范圍為0.17-140μM，線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9971，檢測(cè)限為0.17μM，說明探針P2在全水環(huán)境下，無需添加有機(jī)溶劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶性生物樣本中汞離子的靈敏檢測(cè)。
　　3.此外，本文還以羅丹明B和吡咯-2-甲醛為原料通過席夫堿反應(yīng)合成了1種新型銅離子熒光探針3

6、'，6'-雙（二乙氨基）-2-（N-甲基吡咯基）螺[異吲哚-1，9'-占噸]-3-酮（以下簡(jiǎn)稱探針L10），該探針可以在乙醇溶液中檢測(cè)銅離子(Cu2+)，乙醇可以與水無限互溶并具有良好的生物相容性。用核磁共振譜、高分辨質(zhì)譜對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征，利用紫外可見分光光度法和熒光分光光度法探究該熒光探針的性能。該探針的絡(luò)合常數(shù)為1.18×103M-1,檢測(cè)范圍為0.17-180μM，線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9899，檢測(cè)限為0.17μM，能夠