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Zn2+作为人体内丰度第二的过渡金属元素,广泛参与基因调控、DNA识别、神经信号传导等多种生理过程,Zn2+的代谢紊乱与很多神经退行性疾病(如阿兹海默氏症、帕金森氏症)的产生及恶化密切相关。由于具有3d104s0的满壳层电子结构,诸如紫外-可见吸收光谱法、核磁共振波谱法等常规的检测法均不适用于游离Zn2+的检测。荧光探针法作为有效检测Zn2+的手段,受到了广泛的关注。借助Zn2+荧光探针技术可以实现对Zn2+的实时、动态检测,这对了解锌离子的功能及其在疾病中所起的作用具有重要意义。 目前,大多数已报道的锌离子荧光探针属于增强型探针,这种探针对Zn2+的响应易受到探针分子浓度等条件干扰,无法实现对锌离子的定量检测。同时,很多锌离子荧光探针需要紫外光激发,不仅易造成紫外光对细胞和组织的损伤,还可能导致内源物质的自发荧光干扰。故寻找可见光激发的比例计量型荧光探针合成策略十分必要。 本文基于ICT荧光团4-氨基-7-N,N-二甲基磺酰胺-2,1,3-苯并呋咱,利用TPEA基团(N,N,(N)-tri(pyridine-2-ylmethyl) ethane-1,2-diamine)作为Zn2+螯合团合成了锌离子选择性荧光探针DBD-TPEA,并讨论了荧光团的D/A(Donor/Acceptor)调控对于探针荧光性质的影响。DBD-TPEA最大激发波长为430 nm,位于可见光区,Stokes位移高达140 nm,有利于克服激发光的干扰。该探针具有水溶性,可与锌离子以1∶1的比例配位,具有较高的金属离子选择性,且在近生理环境下,其荧光为pH惰性,这些性质对于进一步研究探针在生物细胞内的造影十分有利。将其与SBD-TPEA、NBD-TPEA及DBD-BPEA的荧光性质对比也表明,在D/A调控中,适当降低荧光团A端吸电子基团的吸电子能力并增加D端螯合团的金属离子配位点会使Zn2+配位引发的荧光发射光谱移动增强,是构建比例计量型Zn2+探针的有效手段。 此外,我们还尝试合成了近红外七甲川菁类探针CY-NO2。由于探针的光稳定性差、分离困难等缺陷,其光谱性质尚未进一步研究。寻找此类探针的有效分离纯化手段仍是需解决的最大问题。