一系列小分子潛熒光團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入細胞，就喪失了對它們的控制。而需要提供一種可以在時間和空間上可以調(diào)控的熒光探針，因為生物分子在生物體內(nèi)的作用通常是在精確的時間和空間下進行的。同時，由于重金屬離子雖然有一定的生理活性，但是一旦過量將會對環(huán)境和生物體產(chǎn)生不良的影響，所以，設(shè)計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

2、驗室基于這兩種情況分別設(shè)計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，先后合成了兩個以香豆素染料為平臺和三個以氧雜蒽染料為平臺的熒光探針。最經(jīng)典的光控可釋放熒光探針的設(shè)計原理是這樣的，通過引入光敏保護基，導(dǎo)致染料的熒光淬滅，然后通過光照，釋放出光敏保護基，熒光恢復(fù)，設(shè)計的兩個香豆素探針(化合物3和化合物5)都是基于這一機理。同時，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，可以形成分

3、子內(nèi)PET過程，從而設(shè)計一類on-off型的熒光探針，所以設(shè)計了化合物7。這一探針在未光照之前熒光強度較高，但是通過光照，光敏基團被移除，基團的供電子能力大大增強，形成分子內(nèi)PET過程，導(dǎo)致熒光淬滅。還基于AND邏輯門機理設(shè)計了一種新型的熒光探針(化合物9)，這一探針只有在兩個信號同時輸入的時候才能夠輸出信號，單一的輸入則不能輸出信號，即化合物9必須在加入Cu2+條件下又進行光照才能表現(xiàn)出熒光增強，而只加入Cu2+或者只進行光照都無法輸

4、出信號。在實驗過程中也出現(xiàn)過失敗的例子，設(shè)計并合成了基于羅丹明B為平臺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)計并合成了六個基于氧雜蒽平臺的檢測重金屬離子的探針。在設(shè)計這一系列探針時，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)熒光強度，所以，在設(shè)計化合物13和化合物15時，在羅丹明上引入了兩個酰胺鍵，然后通過酰胺鍵上的三個氧原子來對重金屬離子進行螯合?；衔?3表現(xiàn)出優(yōu)良的光譜性質(zhì)，且在水相中對Fe3+表現(xiàn)出很好的選擇性和靈敏度，同時，還利用化合物13檢測了細胞內(nèi)的Fe3+，并且通過細胞成像可以看出，化合物13對細胞內(nèi)的Fe3+響應(yīng)良好，預(yù)計這種新型的熒光探針將會應(yīng)用到其它生物領(lǐng)域。相比于化合物13，化合物15對Fe3+的響應(yīng)效果較差，其他探