細(xì)胞熒光染料的設(shè)計(jì)、合成與性能研究.pdf

1、由于菁染料能有效地消除生物體的自吸收和自發(fā)熒光所造成的背景干擾，所以近年來(lái)菁染料常被用作為生物體的活體染色的熒光標(biāo)記物或制成熒光探針。為了提高菁染料的水溶性、穩(wěn)定性和光譜性能而進(jìn)行的分子結(jié)構(gòu)改造或改進(jìn)的研究工作一直備受人們的關(guān)注。
　　本文以一個(gè)兼顧光穩(wěn)定性和水溶性的五甲川吲哚菁染料為母體，在中間共軛甲川直鏈引入氯原子和溴原子來(lái)增加染料分子的空間位阻，從而增強(qiáng)染料的光穩(wěn)定性。由此合成出來(lái)了一系列新型近紅外菁染料（最大吸收波長(zhǎng)大于6

2、50 nm，并且最大發(fā)射波長(zhǎng)超過(guò)680 nm），且這類菁染料的斯托克斯位移（40 nm左右）大于普通多甲川菁染料（25 nm）。并計(jì)算了8種菁染料的摩爾吸光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率。
　　設(shè)計(jì)合成的染料是以吲哚為母核，通過(guò)在母核的N原子上引入空間位阻大的芐基及其衍生物來(lái)提高染料的光穩(wěn)定性，同時(shí)在染料的兩端的N原子上引入直鏈的丁基作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。首先，我們對(duì)染料進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試，結(jié)果表明本文合成的五甲川吲哚菁染料的氧化峰在1.2V(vs.N

3、HE)左右相對(duì)于中間共軛鏈有環(huán)己烯的七甲川菁染料0.9V(vs.NHE)有更好的光穩(wěn)定性，同時(shí)也證明在吲哚環(huán) N原子引入芐基及其衍生物確實(shí)比引入直鏈烷基1.1V(vs.NHE)有更好的穩(wěn)定性。
　　測(cè)試了這八種含有磺酸基陰離子的染料在表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和十二烷基磺酸鈉（SDS）膠束模擬的生理?xiàng)l件下的吸收和發(fā)射光譜，結(jié)果表明染料在陽(yáng)離子表面活性劑CTAB中，隨著CTAB的濃度的增大，染料的最大吸收值和發(fā)射強(qiáng)度

4、有明顯變化，CTAB濃度為1.0×10-4 mol/L染料的最大吸收和最大發(fā)射強(qiáng)度最弱，且最大吸收和最大發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)生紅移10 nm左右；而在陰離子表面活性劑 SDS中，隨著SDS的濃度的變化，染料的最大吸收和發(fā)射光譜基本無(wú)變化。因此，該類染料在生理?xiàng)l件下的應(yīng)用前景更加廣泛。
　　用這八種五甲川菁染料對(duì)786-0腎癌細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記染色，當(dāng)染料的工作濃度為20μmol/L時(shí)，在倒置顯微鏡下可以觀察到明亮的熒光信號(hào)，清晰地觀察到細(xì)胞的存在