長波長氟硼吡咯發(fā)色團(tuán)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著熒光成像技術(shù)的快速發(fā)展，功能性熒光染料在生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。長波長熒光染料(發(fā)射波長大于600nm)因其對(duì)生物樣品光毒性低、成像深度大以及生物背景干擾低等特點(diǎn)在生物成像領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。新型長波長發(fā)色團(tuán)的開發(fā)及其應(yīng)用成為近十幾年的研究熱點(diǎn)。本文以BODIPY為母體設(shè)計(jì)了多種長波長熒光發(fā)色團(tuán)，研究了其光化學(xué)和光物理性質(zhì)，開發(fā)了其在熒光成像及檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　1、設(shè)計(jì)合成了近紅外氮雜氟硼吡咯DPDTAB和TTA

2、B。通過將傳統(tǒng)氮雜氟硼吡咯中的苯環(huán)替換為位阻更小、更富電子的噻吩環(huán)，使其發(fā)射波長由673nm紅移至757nm。量子化學(xué)計(jì)算和光物理性質(zhì)的研究證明了噻吩環(huán)的引入既增加了分子的平面性又微調(diào)了分子內(nèi)的電子云分布，為開發(fā)近紅外發(fā)色團(tuán)提供了可行的策略，也提供了兩例光譜性質(zhì)優(yōu)異的近紅外熒光發(fā)色團(tuán)。
　　2、設(shè)計(jì)合成了一系列最大發(fā)射在600-750nm的長波長氟硼吡咯發(fā)色團(tuán)。通過非線性光學(xué)和單分子光譜等研究，發(fā)現(xiàn)其繼承了氟硼吡咯優(yōu)異的光物理性質(zhì)

3、，同時(shí)被賦予了高效率的雙光子吸收特性和強(qiáng)烈的近紅外熒光發(fā)射。借助分子中引入的炔基等活性基團(tuán)，通過“Click”反應(yīng)或季銨化得到具有不同亞細(xì)胞器靶向性的熒光示蹤劑DC-SPC-PPh3、Lyso-NIR和Mem-SQAC?；罴?xì)胞成像研究證明，探針分子分別可以對(duì)線粒體、溶酶體和細(xì)胞膜進(jìn)行穩(wěn)定的示蹤成像，進(jìn)而監(jiān)測(cè)細(xì)胞在生理、病理或毒理狀態(tài)下微觀結(jié)構(gòu)變化。
　　3、設(shè)計(jì)合成基于共軛雙烯BODIPY的比率型脂質(zhì)過氧化探針Lyso-LPO和L

4、d-LPO，探針分別具有溶酶體和脂滴靶向性。共軛雙烯結(jié)構(gòu)選擇性的對(duì)活性氧自由基敏感，雙鍵發(fā)生響應(yīng)后，熒光發(fā)射由590nm處的長波長變?yōu)?10nm處的短波長。針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化和脂肪肝兩個(gè)病癥的發(fā)病機(jī)制，分別設(shè)計(jì)了探針對(duì)溶酶體和脂滴的靶向性，進(jìn)而分別監(jiān)測(cè)兩種細(xì)胞器內(nèi)的脂質(zhì)過氧化，在亞細(xì)胞器水平上為兩種疾病發(fā)病機(jī)制的研究和疾病的預(yù)防提供了更微觀的信息和直觀的監(jiān)測(cè)手段。
　　4、設(shè)計(jì)合成了以長波長氟硼吡咯為受體的能量轉(zhuǎn)移體系BDP-A1和