随着生命科学的发展,迫切需要高灵敏度的分析检测方法。生物分子的荧光标记是继同位素标记后出现的快速方便的生物分子分析手段。二十世纪八十年代中期发展起来的基于荧光标记的DNA自动测序技术,已经成为生命科学研究的重要里程碑。但目前仍需要在荧光分析灵敏度和可靠性上进一步提高。七甲川菁染料作为近红外荧光染料,由于能有效避开生物样品的自吸收和自发荧光所造成的背景干扰,近来常被用作生物体内的荧光标记物或制成荧光探针,成为研究热点。 本论文在总结前人工作的基础上,合成了一个兼顾染料的光稳定性和水溶性的七甲川吲哚菁染料。以这个染料为母体,对其中位氯原子进行取代,合成处中位直链氨基酸取代的新型近红外菁染料。其在斯托克斯位移这一关键的光谱性能上取得突破,斯托克斯位移超过140nm,远远大于普通多甲川菁染料的25nm。 设计的母体染料在两端N原子上引入一个空间位阻的苄基以提高光稳定性。光稳定性实验发现染料在水溶液中的光氧化速度明显比其他溶剂快。母体染料的合成以甲苯代替苯作为溶剂,在乙醇与丙酮的混合溶剂中进行二次重结晶,使产率和纯度都好于在水中重结晶,为后续工作奠定了基础。 将母体染料的中位氯原子用氨基酸试剂亲核取代,衍生合成了两个中位氨基酸取代的七甲川菁染料。它们具有大的斯托克斯位移,其中在水溶液中的斯托克斯位移大于140nm。研究了所合成染料的吸收和荧光光谱,测定了吸收和发射性能,考查了溶剂、粘度、溶液pH值和样品浓度对其光谱性能的影响。 选择用近红外七甲川菁染料2b尝试进行蛋白质标记实验。将染料2b转化为琥珀酰亚胺酯,在常温下用于牛磺酸及牛血清蛋白质的荧光标记。质谱及HPLC荧光检测分析结果证实,该染料可用于这类样品的荧光标记,对牛磺酸的标记反应转化率几乎100%。牛血清白蛋白的荧光标记结果证实产物具有荧光检测相应值,并染料2b-BSA衍生物进行了荧光检测。