細胞熒光染料的設計、合成與性能研究.pdf

1、由于菁染料能有效地消除生物體的自吸收和自發(fā)熒光所造成的背景干擾，所以近年來菁染料常被用作為生物體的活體染色的熒光標記物或制成熒光探針。為了提高菁染料的水溶性、穩(wěn)定性和光譜性能而進行的分子結(jié)構(gòu)改造或改進的研究工作一直備受人們的關(guān)注。
　　本文以一個兼顧光穩(wěn)定性和水溶性的五甲川吲哚菁染料為母體，在中間共軛甲川直鏈引入氯原子和溴原子來增加染料分子的空間位阻，從而增強染料的光穩(wěn)定性。由此合成出來了一系列新型近紅外菁染料（最大吸收波長大于6

2、50 nm，并且最大發(fā)射波長超過680 nm），且這類菁染料的斯托克斯位移（40 nm左右）大于普通多甲川菁染料（25 nm）。并計算了8種菁染料的摩爾吸光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率。
　　設計合成的染料是以吲哚為母核，通過在母核的N原子上引入空間位阻大的芐基及其衍生物來提高染料的光穩(wěn)定性，同時在染料的兩端的N原子上引入直鏈的丁基作為對照實驗。首先，我們對染料進行循環(huán)伏安測試，結(jié)果表明本文合成的五甲川吲哚菁染料的氧化峰在1.2V(vs.N

3、HE)左右相對于中間共軛鏈有環(huán)己烯的七甲川菁染料0.9V(vs.NHE)有更好的光穩(wěn)定性，同時也證明在吲哚環(huán) N原子引入芐基及其衍生物確實比引入直鏈烷基1.1V(vs.NHE)有更好的穩(wěn)定性。
　　測試了這八種含有磺酸基陰離子的染料在表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和十二烷基磺酸鈉（SDS）膠束模擬的生理條件下的吸收和發(fā)射光譜，結(jié)果表明染料在陽離子表面活性劑CTAB中，隨著CTAB的濃度的增大，染料的最大吸收值和發(fā)射強度

4、有明顯變化，CTAB濃度為1.0×10-4 mol/L染料的最大吸收和最大發(fā)射強度最弱，且最大吸收和最大發(fā)射波長發(fā)生紅移10 nm左右；而在陰離子表面活性劑 SDS中，隨著SDS的濃度的變化，染料的最大吸收和發(fā)射光譜基本無變化。因此，該類染料在生理條件下的應用前景更加廣泛。
　　用這八種五甲川菁染料對786-0腎癌細胞進行標記染色，當染料的工作濃度為20μmol/L時，在倒置顯微鏡下可以觀察到明亮的熒光信號，清晰地觀察到細胞的存在