羅丹明-萘酰亞胺衍生物的合成及熒光探針性能.pdf

1、近年來，基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的比率型熒光探針成為研究熱點(diǎn)。本文根據(jù)比率型熒光探針的設(shè)計(jì)原理和信息傳遞機(jī)制，選擇具有聚集誘導(dǎo)熒光性能的1，8-萘酰亞胺熒光團(tuán)和具有良好“開-關(guān)”環(huán)效應(yīng)的羅丹明B熒光團(tuán)作為信號報(bào)告基團(tuán)，合成了3個(gè)具有聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)性能的羅丹明。萘酰亞胺類熒光探針RNAM、RENA和RENO，并將光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)機(jī)理和熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)機(jī)理結(jié)合到同一體系中。實(shí)驗(yàn)測定了羅丹明-萘酰亞胺熒光分子RNAM、REN

2、A和RENO的聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)性能，同時(shí)制備了負(fù)載聚集誘導(dǎo)熒光分子的二氧化硅納米粒子，并對其光譜性質(zhì)作了初步研究。分別測試了熒光探針RNAM、RENA和RENO對金屬離子的雙位點(diǎn)識別及對pH的響應(yīng)，提出了可能的雙位點(diǎn)識別機(jī)理。此外，還測定了羅丹明-萘酰亞胺熒光分子在生物細(xì)胞中對金屬離子的識別及雙通道熒光成像。具體內(nèi)容如下:
　　1.選擇1，8-萘酰亞胺和羅丹明B熒光團(tuán)作為兩個(gè)熒光信號報(bào)告基團(tuán)，以柔性鏈水合肼或乙二胺作為連接基團(tuán)，N

3、，N-二甲基乙二胺或乙二醇甲醚作為1，8-萘酰亞胺4-位取代基團(tuán)，設(shè)計(jì)并合成了3個(gè)羅丹明-萘酰亞胺類熒光探針RNAM、RENA和RENO。其中熒光探針RNAM以水合肼為連接基團(tuán)，N，N-二甲基乙二胺為1，8-萘酰亞胺4-位取代基;熒光探針RENA以乙二胺為連接基團(tuán)，N，N-二甲基乙二胺為1，8-萘酰亞胺4-位取代基;熒光探針RENO以乙二胺為連接基團(tuán)，乙二醇甲醚為1，8-萘酰亞胺4-位取代基;并通過了熔點(diǎn)、核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、質(zhì)

4、譜或高分辨質(zhì)譜的結(jié)構(gòu)表征。
　　2.分別測定了羅丹明-萘酰亞胺熒光分子RNAM、RENA和RENO的聚集誘導(dǎo)熒光性能，均表現(xiàn)出明顯的聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象。在固體態(tài)時(shí)，熒光分子RNAM、RENA和RENO均發(fā)射出熒光，最大發(fā)射波長分別是576、548和553nm。在含水量不同的乙醇/水混合溶液中，熒光分子表現(xiàn)出先降后增的聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象，且發(fā)射波長紅移;在90％時(shí)的最大發(fā)射波長分別是559、542和560nm;熒光分子RNAM在

5、90％時(shí)的熒光強(qiáng)度是70％時(shí)的12倍。討論了連接基團(tuán)和4-位取代基對聚集誘導(dǎo)熒光性質(zhì)的影響。
　　其次，制備了一種負(fù)載聚集誘導(dǎo)熒光分子的二氧化硅納米粒子RNAM/SiO2、RENA/SiO2和RENO/SiO2，并測得它們的光譜性質(zhì)和透射電子顯微鏡照片?，F(xiàn)象表明納米粒子在水中有良好溶解性和穩(wěn)定性，其熒光發(fā)射波長分別為495、500和419nm，納米粒子呈單分散球形狀態(tài)，粒徑約為60nm。
　　3.分別測定了羅丹明-萘酰亞胺熒

6、光探針RNAM、RENA和RENO對金屬離子的雙位點(diǎn)識別及對pH的響應(yīng)。羅丹明-萘酰亞胺熒光探針RNAM和RENA對Hg2+有選擇性識別，熒光探針RENO對Sn4+，Sn2+，Zr4+多種離子存在響應(yīng)，表明萘酰亞胺的4-位取代基對離子識別的選擇性有很大影響。向熒光探針RNAM中加入Hg2+，會抑制萘酰亞胺部分的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機(jī)理，并通過羅丹明內(nèi)酰胺的開環(huán)效應(yīng)誘導(dǎo)從萘酰亞胺到羅丹明部分的熒光共振能量轉(zhuǎn)移，這為比率型熒光探針的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)

7、新的有效平臺。同時(shí)萘酰亞胺和羅丹明部分對Hg2+是分段檢測的，即雙位點(diǎn)識別，并對可能的雙位點(diǎn)識別機(jī)理進(jìn)行了推測和研究。此外還發(fā)現(xiàn)羅丹明，萘酰亞胺熒光探針對H+均有響應(yīng)，在pH＜5時(shí)羅丹明的螺環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。
　　4.分別測定了羅丹明-萘酰亞胺熒光分子RNAM、RENA和RENO在生物細(xì)胞內(nèi)的離子識別及雙通道熒光成像，實(shí)現(xiàn)了在生物細(xì)胞內(nèi)對金屬離子Hg2+的選擇性識別，可用于腫瘤定位、藥學(xué)研究及熒光顯微成像等重要領(lǐng)域。并總結(jié)與展望了羅