羅丹明熒光探針的設(shè)計、合成及應用的研究.pdf

1、近年來，有機小分子熒光探針在生物體內(nèi)的應用已經(jīng)發(fā)展為特異性識別為基礎(chǔ)的分析化學領(lǐng)域重要的分支方向，并隨著化學生物傳感的發(fā)展，使得其在生物、環(huán)境及醫(yī)藥領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。熒光檢測分析方法由于具有操作簡單，重現(xiàn)性好等特點，而廣泛地應用于金屬離子的測定。羅丹明衍生物具有特殊的結(jié)構(gòu)以及光譜性能，在其成螺環(huán)狀態(tài)下呈現(xiàn)無色并且不發(fā)射熒光，而在與特定的客體分子結(jié)合下誘導螺環(huán)打開，表現(xiàn)為顏色變化及發(fā)射熒光。本文設(shè)計了三類新型的羅丹明衍生物熒光探針:

2、羅丹明B-螺吡喃衍生物，羅丹明B-水楊醛衍生物和羅丹明-甲巰基丙醛衍生物。通過這些羅丹明衍生物探針與特定的客體分子發(fā)生絡(luò)合作用，誘導生色基團或熒光分子性質(zhì)發(fā)生變化。采用紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜以及熒光成像開展了目標分子的比色分析和熒光成像分析，并且成功應用于細胞和斑馬魚體內(nèi)的重金屬離子熒光成像。
　　1.基于羅丹明B-螺吡喃衍生物熒光探針對生物細胞中Cu2+和S2-的熒光成像分析。有研究表明金屬離子可以誘導羅丹明衍生物和螺吡喃衍

3、生物的螺環(huán)打開，本文設(shè)計了一種羅丹明B內(nèi)酰肼與醛基螺毗喃結(jié)合的熒光探針，組裝后的熒光探針可以通過銅離子誘導羅丹明內(nèi)酰肼及螺吡喃的螺環(huán)打開，產(chǎn)生熒光信號。實驗結(jié)果表明，該探針對Cu2+具有很高的選擇性。S2-存在時，由于S2-與Cu2+結(jié)合導致熒光淬滅，可以實現(xiàn)Cu2+和S2-的可逆檢測，同時探針具有很好的細胞相容性，可以應用于細胞內(nèi)的Cu2+和S2-的熒光檢測。
　　2.基于羅丹明B-水楊醛衍生物的Cu2+熒光探針應用于生物細胞及

4、斑馬魚體內(nèi)的熒光成像。本文設(shè)計并合成了一種具有Cu2+識別位點的羅丹明B和水楊醛衍生物熒光探針，實現(xiàn)了在熒光光譜中和細胞內(nèi)對銅離子的高選擇性識別。實驗表明，Cu2+能夠誘導羅丹明衍生物上的兩個螺環(huán)打開，使其恢復熒光。通過Job's pot計算，確定探針與Cu2+之間是按照1∶2的結(jié)合模式進行絡(luò)合。我們將該探針運用到活體細胞及活體組織（斑馬魚）內(nèi)成像，也表明該探針具有很好的生物相容性，并且可以運用其檢測活體內(nèi)的Cu2+。
　　3.羅

5、丹明B-甲巰醚丙醛衍生物Hg2+熒光探針應用于生物細胞及斑馬魚體內(nèi)熒光成像分析。由于硫原子與汞離子有很強的結(jié)合能力，我們將羅丹明內(nèi)酰胼與甲巰醚丙醛反應合成了一種對汞離子具有高選擇性的熒光探針。試驗結(jié)果表明，該熒光探針在一定的溶液條件下，紫外吸收光譜和肉眼觀察顏色變化可以實現(xiàn)對Hg2+的選擇性識別，同時通過熒光光譜及熒光顏色變化也可以實現(xiàn)對Hg2+識別。通過Job曲線法表明探針與Hg2+為1∶1的結(jié)合模式，其在水溶液中對Hg2+的檢測限可