论文部分内容阅读
由于菁染料能有效地消除生物体的自吸收和自发荧光所造成的背景干扰，所以近年来菁染料常被用作为生物体的活体染色的荧光标记物或制成荧光探针。为了提高菁染料的水溶性、稳定性和光谱性能而进行的分子结构改造或改进的研究工作一直备受人们的关注。 本文以一个兼顾光稳定性和水溶性的五甲川吲哚菁染料为母体，在中间共轭甲川直链引入氯原子和溴原子来增加染料分子的空间位阻，从而增强染料的光稳定性。由此合成出来了一系列新型近红外菁染料（最大吸收波长大于650 nm，并且最大发射波长超过680 nm），且这类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）。并计算了8种菁染料的摩尔吸光系数和荧光量子产率。 设计合成的染料是以吲哚为母核，通过在母核的N原子上引入空间位阻大的苄基及其衍生物来提高染料的光稳定性，同时在染料的两端的N原子上引入直链的丁基作为对照实验。首先，我们对染料进行循环伏安测试，结果表明本文合成的五甲川吲哚菁染料的氧化峰在1.2V(vs.NHE)左右相对于中间共轭链有环己烯的七甲川菁染料0.9V(vs.NHE)有更好的光稳定性，同时也证明在吲哚环 N原子引入苄基及其衍生物确实比引入直链烷基1.1V(vs.NHE)有更好的稳定性。 测试了这八种含有磺酸基阴离子的染料在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十二烷基磺酸钠（SDS）胶束模拟的生理条件下的吸收和发射光谱，结果表明染料在阳离子表面活性剂CTAB中，随着CTAB的浓度的增大，染料的最大吸收值和发射强度有明显变化，CTAB浓度为1.0×10-4 mol/L染料的最大吸收和最大发射强度最弱，且最大吸收和最大发射波长发生红移10 nm左右；而在阴离子表面活性剂 SDS中，随着SDS的浓度的变化，染料的最大吸收和发射光谱基本无变化。因此，该类染料在生理条件下的应用前景更加广泛。 用这八种五甲川菁染料对786-0肾癌细胞进行标记染色，当染料的工作浓度为20μmol/L时，在倒置显微镜下可以观察到明亮的荧光信号，清晰地观察到细胞的存在。这说明所设计合成的菁类荧光染料可以穿透细胞膜而对细胞核进行染色。