羅丹明染料的合成及作為離子探針的應(yīng)用研究.pdf

1、羅丹明類熒光染料是以氧雜蒽為母體的堿性咕噸染料，由于其特殊的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的熒光特性，使之廣泛應(yīng)用于化學(xué)和生物分析領(lǐng)域。目前，通過修飾后的羅丹明熒光染料對(duì)小分子及離子的熒光分析正朝著高選擇性、高靈敏度、生物活體內(nèi)檢測的方向不斷的發(fā)展。本論文總結(jié)現(xiàn)有的研究成果，設(shè)計(jì)合成了一系列含有活性取代基團(tuán)的、方便應(yīng)用于生物標(biāo)記的羅丹明類熒光染料和高選擇性識(shí)別金屬離子的羅丹明類熒光分子探針。 利用對(duì)位含有不同取代基的苯甲醛為原料，設(shè)計(jì)合成了六個(gè)苯環(huán)

2、對(duì)位取代基不同的羅丹明熒光染料。通過改變合成方法，避免了異構(gòu)體的產(chǎn)生，獲得了單一產(chǎn)物。光譜性能的測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)醛代替酸酐合成的染料在質(zhì)子和非質(zhì)子性溶劑中的摩爾消光系數(shù)變化不大，避免了傳統(tǒng)羅丹明B染料在非質(zhì)子溶劑中形成內(nèi)酯結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的光譜性能變化。光穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)顯示：合成得到的染料與傳統(tǒng)染料一樣有好的穩(wěn)定性。 利用“關(guān)-開”熒光分子開關(guān)原理，設(shè)計(jì)合成了三個(gè)Cr3+熒光分子探針。吸收和熒光光譜的測試結(jié)果表明，探針RhoCrl在Tris-

3、HCI中性緩沖溶液中能高選擇性的識(shí)別Cr3+并產(chǎn)生了熒光增強(qiáng)，通過對(duì)探針光譜性能的測試和TEPN滴定實(shí)驗(yàn)表明，探針RhoCrl與Cr3+的絡(luò)合是一個(gè)可逆的過程。此外，用化學(xué)模擬的方法將K2Cr2O7中的Cr6+還原成Cr3+，與探針結(jié)合后熒光增強(qiáng)，進(jìn)一步說明了RhoCrl對(duì)Cr3+的識(shí)別?；铙w細(xì)胞PCI2細(xì)胞中Rh0Crl對(duì)鉻離子識(shí)別的熒光成像結(jié)果表明，RhoCrl能夠進(jìn)入細(xì)胞并能絡(luò)合Cr3+后出現(xiàn)熒光增強(qiáng)。 通過乙二胺柔性鏈將

4、不同的醛與羅丹明B共價(jià)相連，設(shè)計(jì)合成了五個(gè)金屬陽離子熒光探針，在水相和有機(jī)相中對(duì)金屬離子選擇性的紫外吸收、熒光光譜表明，含不同取代基的醛不同，對(duì)Fe3+和Cr3+識(shí)別的選擇性也有很大差別，其中，吡啶環(huán)和氨基對(duì)Cr3+離子可能有較高的選擇性，而噻酚環(huán)和羥基決定了配體對(duì)Fe3+的絡(luò)合。 設(shè)計(jì)合成了以羅丹明6G為熒光母體的Fe3+熒光探針Rh6GFel、Rh6GFe2、Rh6GFe3和Rh6GFe4。其中Rh6GFel在Tris-HC

5、I中性緩沖溶液中能夠高選擇性地絡(luò)合Fe3+并促進(jìn)了熒光增強(qiáng)。加入Fe3+后，Rh6GFel的熒光強(qiáng)度增大70倍?；罴?xì)胞Hele細(xì)胞和PCI2細(xì)胞的熒光顯微成像結(jié)果表明該探針能夠穿透細(xì)胞并能識(shí)別細(xì)胞內(nèi)的Fe3+。以噻酚醛、吡啶醛和水揚(yáng)醛為識(shí)別基團(tuán)的熒光分子探針Rh6GFe2、3、4，在pH 5-9的范圍內(nèi)對(duì)氫質(zhì)子不敏感，pKa分別為3.76，3.82，3.77。通過對(duì)探針對(duì)Fe3+的線性滴定和絡(luò)合常數(shù)計(jì)算，表明這三個(gè)熒光分子探能夠檢測微摩