吲哚方酸菁的設(shè)計、合成及應(yīng)用研究.pdf

1、功能性的染料由于其特殊的性質(zhì)和性能，近年來受到廣泛的關(guān)注。吲哚方酸菁染料因其狹窄而強(qiáng)烈的紫外吸收和熒光發(fā)射峰以及較大的摩爾消光系數(shù)，成為近紅外染料中比較重要的一類吲哚菁染料。吲哚方酸菁的功能化主要是改善吲哚方酸菁的水溶性以及賦予其一些特殊的功能。本文主要針對吲哚方酸菁的功能化，做了以下主要工作:
　　 1.帶有四個羧酸的吲哚方酸菁染料D1被成功合成，在D1的基礎(chǔ)上成功合成了帶有四個伯胺基團(tuán)的D2、四個叔胺基團(tuán)的D3和四個季銨鹽基

2、團(tuán)的D4染料，所有的結(jié)構(gòu)都使用核磁和質(zhì)譜表征手段來確認(rèn)結(jié)構(gòu)。D1的羧酸鹽結(jié)構(gòu)和D2-D4的帶有陽離子型官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)都具有優(yōu)異的水溶性，并且該類染料與其它的吲哚菁染料相比具有更好的光穩(wěn)定性。
　　 2.吲哚方酸菁染料D1和D2都具有pH的敏感性:D2在酸性條件下由于氨基的質(zhì)子化作用其紫外吸收和熒光發(fā)射峰都隨著pH的減小而增強(qiáng);在堿性條件下D1和D2的紫外和熒光吸收都隨著pH的增大而減小，并在極堿條件下發(fā)生淬滅。淬滅條件下的D1和D

3、2都出現(xiàn)了單個吲哚啉部分結(jié)構(gòu)的紫外吸收和熒光發(fā)射，并且這一部分的光譜能夠與整個吲哚方酸菁分子的共軛結(jié)構(gòu)造成的光譜完全的區(qū)分開，因此這兩部分明顯的光譜峰制成了熒光比率計。進(jìn)一步地，這種熒光比率計在pH值減小后能夠恢復(fù)到原來的值狀態(tài)。核磁和質(zhì)譜表征證明了堿淬滅的機(jī)理為羥基與吲哚啉雜環(huán)上的碳氮雙鍵發(fā)生了親核加成反應(yīng)。因此，一種可逆的近紅外熒光比率計極堿探針被成功制備。
　　 3.通過光譜分析和ITC的測試，證明了帶有陽離子的吲哚方酸菁

4、染料D2能夠與帶有陰離子的DNA和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)PS相互作用，并且D2/DNA的親和力較D1/PS更強(qiáng)。通過CD譜和對D2的理論模擬實驗，證明了D2與DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)存在小溝區(qū)結(jié)合的作用，解釋了D2/DNA強(qiáng)的相互作用的原因。染料D2由于細(xì)胞膜的通透性差異能夠特異性地標(biāo)記活組織細(xì)胞的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，但是特異性標(biāo)記固定組織細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)。利用這一特質(zhì)，吲哚方酸菁染料D2能夠特異性地識別出活組織中正在發(fā)生凋亡的細(xì)胞，通過特異性地標(biāo)記出凋亡細(xì)胞的