具有生物檢測功能的小分子熒光探針的設(shè)計合成與性能研究.pdf

1、熒光分析法由于其高度選擇性、靈敏度高、原位檢測、操作方便快捷等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于生物分析檢測中。其中具有優(yōu)異性能的熒光探針分子是實現(xiàn)高靈敏熒光分析檢測的關(guān)鍵，氧雜蒽類熒光染料如羅丹明類物質(zhì)以其獨特的結(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，在實際應(yīng)用時多需用有機溶劑溶解才能實現(xiàn)檢測，存在生物相容性不好等問題。因此，我們在非水溶性熒光探針的設(shè)計和制備的基礎(chǔ)上，進一步探索了新型水溶性熒

2、光探針分子的設(shè)計、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提供候選探針。主要工作內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1.以羅丹明B為母體，通過改變苯甲醛對位的基團如甲基、硝基、醛基、苯基、鹵素等，利用席夫堿反應(yīng)，設(shè)計合成了6種汞離子（Hg2+）熒光探針。用核磁共振譜、高分辨質(zhì)譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行分析表征，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、檢測范圍、檢測限和選

3、擇性，并探究取代基團的推拉電子效應(yīng)對探針檢測靈敏度的影響作用。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，檢測范圍為0.050-140μM，檢測限為0.050μM，線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9866，說明探針L1對汞離子表現(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)胞的檢測中。
　　2.由于上述6種分子均為脂溶性的，在檢測中需采用有機溶劑將物質(zhì)溶解，為了提高生物相容性，減少有機溶劑在檢測過程中的使用率，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)計并合成3種水溶性的熒光分子，以期在水溶液條件下實現(xiàn)對汞離子的測試。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，檢測條件為全水環(huán)境，檢測范圍為0.17-140μM，線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9971，檢測限為0.17μM，說明探針P2在全水環(huán)境下，無需添加有機溶劑，實現(xiàn)對水溶性生物樣本中汞離子的靈敏檢測。
　　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（以下簡稱探針L10），該探針可以在乙醇溶液中檢測銅離子(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)譜對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行分析表征，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,檢測范圍為0.17-180μM，線性相關(guān)系數(shù)為R2=0.9899，檢測限為0.17μM，能夠