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基于稀土配合物长寿命荧光特性而发展起来的高灵敏度时间分辨荧光生化分析技术已经在临床检测与生物技术领域得到了广泛的应用,但现有的理想稀土配合物数量十分有限,严重限制了时间分辨荧光生化分析技术的发展。本工作设计、制备和表征了两种新型铽(Ⅲ)荧光配合物,并探讨了其在生物标记及时间分辨荧光成像测定中的应用。设计合成了一种含有5个羧酸结构的铽(Ⅲ)荧光配合物：N,N,N1,N1-[2,6-二(3’-氨甲基-1’吡唑基)-4-羧基吡啶]四羧酸铽(Ⅲ)(简称BCTA-Tb3+),考察了BCTA及其与铽形成的配合物的荧光性质,BCTA-Tb3+荧光量子收率8.8%,荧光寿命达2.67 ms,同时考察了pH值对其荧光强度和荧光寿命的影响,测定出BCTA-Tb3+进行时间分辨荧光测定的最低检出下限为3.64×10-13mol／L,表明这种新型铽配合物在高灵敏度时间分辨荧光生化分析中具有很好的应用前景。合成了一种含有醛基基团的新型铽(Ⅲ)荧光配合物：N,N,N1,N1-[2,6-二(3’-氨甲基-1’-吡唑基)-4-醛基吡啶]四羧酸铽(Ⅲ)(简称BCPTA-Tb3+),并利用核磁共振光谱、元素分析等方法对BCPTA及其中间体进行了结构表征,从稀土荧光配合物的发光机理结合BCPTA三重态能级的实验结果讨论了BCPTA-Tb3+发光的原因,该配合物不但有荧光强度高、荧光寿命长、水溶性好等优点,而且具有非常易于标记生物分子的活性基团醛基,表明这种新型铽配合物作为一种快速高效标记物有很大的应用价值。利用BCTA-Tb3+,BCPTA-Tb3+为荧光探针标记了链酶亲合素,分别用于时间分辨荧光成像分析测定病源微生物Giardia lamblia和隐孢子虫Cryptosporidium parvum,时间分辨荧光免疫分析结果表明利用时间分辨荧光显微成像分析法,可完全消除样品中复杂的的强背景荧光的干扰,实现对超复杂样品中Giardia lamblia和隐孢子虫Cryptosporidium parvum的高灵敏、高特异检测。