羅丹明染料的合成及作為離子探針的應(yīng)用研究.pdf

1、羅丹明類熒光染料是以氧雜蒽為母體的堿性咕噸染料，由于其特殊的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的熒光特性，使之廣泛應(yīng)用于化學(xué)和生物分析領(lǐng)域。目前，通過修飾后的羅丹明熒光染料對小分子及離子的熒光分析正朝著高選擇性、高靈敏度、生物活體內(nèi)檢測的方向不斷的發(fā)展。本論文總結(jié)現(xiàn)有的研究成果，設(shè)計(jì)合成了一系列含有活性取代基團(tuán)的、方便應(yīng)用于生物標(biāo)記的羅丹明類熒光染料和高選擇性識別金屬離子的羅丹明類熒光分子探針。 利用對位含有不同取代基的苯甲醛為原料，設(shè)計(jì)合成了六個苯環(huán)

2、對位取代基不同的羅丹明熒光染料。通過改變合成方法，避免了異構(gòu)體的產(chǎn)生，獲得了單一產(chǎn)物。光譜性能的測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)醛代替酸酐合成的染料在質(zhì)子和非質(zhì)子性溶劑中的摩爾消光系數(shù)變化不大，避免了傳統(tǒng)羅丹明B染料在非質(zhì)子溶劑中形成內(nèi)酯結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的光譜性能變化。光穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)顯示：合成得到的染料與傳統(tǒng)染料一樣有好的穩(wěn)定性。 利用“關(guān)-開”熒光分子開關(guān)原理，設(shè)計(jì)合成了三個Cr3+熒光分子探針。吸收和熒光光譜的測試結(jié)果表明，探針RhoCrl在Tris-

3、HCI中性緩沖溶液中能高選擇性的識別Cr3+并產(chǎn)生了熒光增強(qiáng)，通過對探針光譜性能的測試和TEPN滴定實(shí)驗(yàn)表明，探針RhoCrl與Cr3+的絡(luò)合是一個可逆的過程。此外，用化學(xué)模擬的方法將K2Cr2O7中的Cr6+還原成Cr3+，與探針結(jié)合后熒光增強(qiáng)，進(jìn)一步說明了RhoCrl對Cr3+的識別?；铙w細(xì)胞PCI2細(xì)胞中Rh0Crl對鉻離子識別的熒光成像結(jié)果表明，RhoCrl能夠進(jìn)入細(xì)胞并能絡(luò)合Cr3+后出現(xiàn)熒光增強(qiáng)。 通過乙二胺柔性鏈將

4、不同的醛與羅丹明B共價(jià)相連，設(shè)計(jì)合成了五個金屬陽離子熒光探針，在水相和有機(jī)相中對金屬離子選擇性的紫外吸收、熒光光譜表明，含不同取代基的醛不同，對Fe3+和Cr3+識別的選擇性也有很大差別，其中，吡啶環(huán)和氨基對Cr3+離子可能有較高的選擇性，而噻酚環(huán)和羥基決定了配體對Fe3+的絡(luò)合。 設(shè)計(jì)合成了以羅丹明6G為熒光母體的Fe3+熒光探針Rh6GFel、Rh6GFe2、Rh6GFe3和Rh6GFe4。其中Rh6GFel在Tris-HC

5、I中性緩沖溶液中能夠高選擇性地絡(luò)合Fe3+并促進(jìn)了熒光增強(qiáng)。加入Fe3+后，Rh6GFel的熒光強(qiáng)度增大70倍?；罴?xì)胞Hele細(xì)胞和PCI2細(xì)胞的熒光顯微成像結(jié)果表明該探針能夠穿透細(xì)胞并能識別細(xì)胞內(nèi)的Fe3+。以噻酚醛、吡啶醛和水揚(yáng)醛為識別基團(tuán)的熒光分子探針Rh6GFe2、3、4，在pH 5-9的范圍內(nèi)對氫質(zhì)子不敏感，pKa分別為3.76，3.82，3.77。通過對探針對Fe3+的線性滴定和絡(luò)合常數(shù)計(jì)算，表明這三個熒光分子探能夠檢測微摩