论文部分内容阅读
荧光染料由于灵敏度高、选择性好、简便快捷等优点，广泛应用于荧光成像、生物检测等领域。开发性能优异的荧光染料，特别是近红外荧光染料，是化学生物学一个重要的研究方向。本论文以常用的荧光染料香豆素和罗丹明为基本单元，根据染料设计的基本原理，设计合成了几种新型的荧光染料，覆盖了从蓝绿到近红外的光谱范围。并将其成功应用于活细胞成像，对于生物学的研究有一定的理论意义及实际应用价值。
1.以香豆素醛/酮为原料，一步合成了两类具有分子内电荷转移特征的吡唑并[3，4-b]吡啶香豆素染料，分别发射蓝色和绿色荧光。这两类染料均具有较高的荧光量子产率，较好的电化学、热力学和光化学稳定性，并将其成功用于活细胞成像。经过简单的修饰，基于脱硫反应设计合成了一种基于聚集诱导荧光增强效应的Hg2+荧光探针。
2.结合香豆素和罗丹明衍生物的优点，设计合成了一系列新型的近红外荧光染料CR1-CR3。通过引入香豆素增加共轭体系，不仅实现了近红外发射，还具有大的Stokes位移，减少了自吸收。该类染料具有类似于罗丹明染料的闭环-开环过程，由于闭环结构存在完整的香豆素基团，分子发射蓝光，可以作为新型的比率荧光平台。基于该平台成功设计合成了新型荧光探针，实现了对Hg2+的比率比色检测，并将其应用于活细胞成像。
3.基于染料CR1-CR3设计合成了新型的近红外线粒体荧光染料，通过静电相互作用在线粒体内聚集，实现了对线粒体的特异性染色。相比于商用的线粒体染料，该类新型线粒体染料具有Stokes位移大、成像对比度高、光稳定性好、细胞毒性小等优点，具有很高的实际应用价值。