基于氟硼吡咯的多發(fā)色團(tuán)FRET體系的構(gòu)建及其應(yīng)用研究.pdf

1、熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)在熒光染料分子的設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用，已成為有機(jī)化學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的不可或缺的重要橋梁。在FRET體系中，最重要也是最核心的部分就是供體和受體的選擇。本文基于氟硼吡咯熒光團(tuán)優(yōu)異的光化學(xué)和光物理性質(zhì)，采用其衍生物做為供體和受體部分設(shè)計(jì)并合成了多種FRET體系，并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試初步評(píng)估了其應(yīng)用價(jià)值。
　　 1.設(shè)計(jì)并合成了一系列基于FRET機(jī)理的多種氟硼吡咯衍生物光捕集天線系統(tǒng)。其中首次實(shí)現(xiàn)了三種不同吸

2、收波長(zhǎng)的氟硼吡咯衍生物組合分子-光捕集天線A11。該分子利用不同取代基的氟硼吡咯衍生物作為FRET的供體和受體，使其不僅具有氟硼吡咯熒光團(tuán)的強(qiáng)吸收性質(zhì)，而且由于多氟硼吡咯衍生物的組合彌補(bǔ)了單個(gè)氟硼吡咯本身吸收譜帶狹窄的缺陷，使其吸收光譜可覆蓋300～700 nm這一太陽能的強(qiáng)輻射范圍。在這個(gè)系統(tǒng)中，從供體到受體的能量轉(zhuǎn)移可高達(dá)99％?！癈lick”化學(xué)反應(yīng)在合成中的引用大大提高了反應(yīng)的產(chǎn)率，簡(jiǎn)化了合成的難度，使這一系列光捕集天線的進(jìn)一步

3、應(yīng)用成為可能。這個(gè)研究表明氟硼吡咯衍生物作為太陽能光捕集天線具有很好的實(shí)用性。
　　 2.分別構(gòu)建了氟硼吡咯和羅丹明6G以及氟硼吡咯和羅丹明B的兩種FRET體系BRB和BR6G，通過羅丹明隱色體部分與汞離子的高效專一反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)FRET由“關(guān)”到“開”狀態(tài)的逆轉(zhuǎn)。在正常生理?xiàng)l件上，BRB探針和BR6G探針對(duì)汞離子具有高度的選擇性，競(jìng)爭(zhēng)性以及高度靈敏性。識(shí)別汞離子后可使BRB探針以及BR6G探針的熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)分別紅移46 nm

4、和75 nm，確保了比率識(shí)別的靈敏度。與此同時(shí)，熒光顏色從綠色熒光分別了變成紅色熒光和黃色熒光，便于肉眼直接觀察。值得一提的是，BRB檢測(cè)極限甚至可達(dá)ppb級(jí)，達(dá)到了環(huán)境保護(hù)局(EPA)對(duì)汞離子的檢測(cè)要求。在細(xì)胞熒光成像實(shí)驗(yàn)中，探針BR6G和BRB都顯示出了非常好的汞離子比率檢測(cè)性能，真正做到了實(shí)用性。
　　 3.設(shè)計(jì)并合成了以萘酰亞胺和氟硼吡咯衍生物作為FRET供體和受體的pH熒光探針C6，其在pH于2.07-3，68范圍的強(qiáng)

5、酸環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)對(duì)pH的窄響應(yīng)范圍比率檢測(cè)，斯托克位移可達(dá)近200 nm。熒光量子效率在強(qiáng)酸性條件下可比在中性條件下提高23倍。隨著能量受體氟硼吡咯衍生物部分的質(zhì)子化，其在567 nm處的熒光發(fā)射顯著增強(qiáng)，而與此同時(shí)，供體萘酰亞胺的熒光發(fā)射光譜由于與受體氟硼吡咯部分的吸收光譜交蓋程度更大，其在515 nm處的熒光發(fā)射則有下降趨勢(shì)。這是FRET機(jī)理應(yīng)用于探針設(shè)計(jì)的新思路，即通過與被識(shí)別對(duì)象的作用改變供體的發(fā)射光譜和受體的吸收光譜重疊程度，進(jìn)