水溶性3H-吲哚菁型生物发光标记染料的研究

水溶性3H-吲哚菁型生物发光标记染料的研究

一、水溶性3H-吲哚菁型生物荧光标示染料的研究(论文文献综述)

史霄[1](2020)在《PEG修饰吲哚花菁染料的合成及其结直肠癌光诊疗评价》文中研究说明肿瘤是死亡率最高的疾病之一,对人类的健康构成了严重的威胁。传统治疗手段具有机体毒副作用大、肿瘤早期诊断不佳、治疗费用高、资源浪费严重的问题。肿瘤光诊疗一体化是一种新颖的治疗策略,它使用光作为诊断和治疗的媒介,利用光敏剂来完成肿瘤成像引导下光热、光动力肿瘤治疗,实现了肿瘤诊断和治疗在时间和空间上的高度协同性,具有精准、节约和高效的优点,应用前景巨大。光敏剂开发是其中重要的环节。近红外小分子花菁染料作为光诊疗试剂,制备工艺简便,协调配用方便,诊疗效果稳定,近年来备受开发者关注。本论文围绕调控五甲川花菁染料(Cy5)亲脂性和亲水性平衡为出发点,通过在Cy5上引入PEG链,合成了新型系列五甲川花菁染料,研究了它们的光学性能和抗肿瘤活性,为后续研发新型小分子花菁染料光诊疗剂提供了数据支持和设计思路。研究如下:1)通过Vilsmeier-Haack反应、Knoevenagel反应、Fischer反应等合成了六种PEG修饰的五甲川花菁染料,产率高达40%~60%,结构均经过了1H NMR、13C NMR和MS的表征。2)测试了六种染料在H2O、Me OH、DMF和DMSO四种溶剂中的光谱性能,结果显示六种染料的摩尔消光系数大,最大紫外吸收光谱和最大荧光发射光谱分别在650 nm左右和670 nm左右,斯托克位移约为20 nm。光稳定性测试表明在花菁染料不同部位引入稳定基团,影响程度不同,PEG链的引入能增强稳定性,增幅约在10%。胞外光热和光动力测试结果显示六种染料都具有产生热能和单线态氧的能力。3)通过MTT实验,考察了六种染料对结直肠癌细胞DLD-1增殖的抑制作用。结果显示,六种染料均表现出对DLD-1细胞的光疗杀伤作用,但IC50值差别较大。阳离子型染料(TM-1、3、5)比阴离子型染料(TM-2、4、6)抑制作用明显,同类染料中双PEG链染料比单PEG链染料杀伤肿瘤细胞能力强,说明亲脂性和亲水性的平衡有利于花菁染料在抗肿瘤活性中的应用。对比筛选出染料TM-1抑制肿瘤细胞增殖活性最高,IC50值为2.6?M,更具潜在的光诊疗剂开发价值。4)以DLD-1结直肠癌细胞建立的皮下移植瘤小鼠为模型,对染料TM-1进行了活体抗肿瘤活性评价。测试结果表明,染料TM-1具有活体肿瘤靶向性、肿瘤荧光成像、抗肿瘤光学活性以及主要脏器的低毒安全性。亚细胞器定位显示,TM-1抗肿瘤机理可能是染料通过有机阴离子转运蛋白OATPs靶向到肿瘤细胞线粒体,破坏肿瘤细胞的供能而引起了细胞的凋亡和坏死。

邵怀怀[2](2020)在《水溶性荧光染料的合成及其在酸性黄染料功能化中的应用》文中认为荧光染料作为一种功能型染料已经广泛应用于我们的生活生产之中,如在荧光印刷颜料、荧光增白剂和纺织等方面,此外在荧光化学分析、染料激光器、荧光涂料、军事荧光源、液晶显示以及生物医学的荧光示踪和大型设备的探伤等方面也具有重要的地位。我们现在使用的荧光染料根据其化学结构的不同,简单的分为以下几类:香豆素类、1,8-萘酰亚胺类、罗丹明类以及二苯乙烯类。但是我们目前研究的绝大部分荧光类染料的水溶性都比较差,一般只能用在塑料以及合成纤维的着色方面,而用于羊毛和丝绸染色的荧光染料需要有较好的水溶性,水溶性较好的荧光染料还可以用于医药、生物和农业等领域。荧光染料的溶解度在一定程度上限制了它们的应用,因此提高荧光染料的水溶性具有很重要的实际应用前景。1,8-萘酰亚胺类荧光染料的色泽鲜艳、荧光强烈、结构易于修饰,有着良好的稳定性和光物理性。本论文以1,8-萘二甲酸酐为原料,设计并合成了3种1,8-萘酰亚胺类水溶性荧光染料,并对它们进行结构表征和光学性能测试。选择其中两种荧光性能较好的染料与指定的酸性黄染料进行复配,探究染色的棉织物的荧光性能和染色性能。本论文工作包括以下三部分内容:第一部分:以1,8-萘二甲酸酐为母体,通过与水溶性的小分子化合物反应,分别合成了A1A6共六种1,8-萘酰亚胺类荧光染料,产率依次为82.4%、92.0%、85.7%、77.7%、65.2%、87.3%。第二部分:染料的光学性能测试。从合成的六种染料中筛选出三种进行荧光性能测试。探究荧光染料在不同溶剂DMF、水、甲醇、丙酮、乙醇、乙腈中不同浓度区间内的荧光强度和相对荧光量子产率,确定荧光染料的最佳溶剂和最佳浓度。A1在乙醇溶液中荧光最强,浓度为1.0×10–5 mol/L时,其荧光强度达到了最大值1.68×107;A1以水为溶剂时荧光量子产率最大,为50.1%,此时浓度为0.6×10–5mol/L。A3在水中的荧光最强,浓度为0.4×10–4 mol/L时,荧光强度达到了最大值0.6×108;以水为溶剂时荧光量子产率最大,为30.6%,此时溶液浓度为0.8×10–4 mol/L。A6在水中荧光最强,浓度为0.4×10–4 mol/L时,荧光强度达到了最大值0.55×108;以水为溶剂时荧光量子产率最大,为31.6%,此时溶液的浓度为0.4×10–4 mol/L。第三部分:选用其中的两种荧光染料和指定的酸性黄染料为原料,进行染料的复配拼混,将复配后的染料用于棉织物的染色,通过染色棉织物的K/S值、R值、染色牢度、荧光强度来探究最佳的染色工艺条件,并探究染色温度、浴比、时间以及染料浓度对染色棉织物的染色性能和荧光性能的影响。实验结果对比发现,当荧光染料A1浓度为6%,酸性黄浓度为2%,染色时间30 min,浴比1:25,染色温度70℃时织物的荧光效果最好,荧光强度为1.87×107;荧光染料A1浓度为2%,酸性黄浓度为2%,染色时间10 min,浴比1:40,染色温度80℃时织物的染色效果最好,K/S值为1.56。当荧光染料A3浓度为5%,酸性黄浓度为2%,染色时间50 min,浴比1:20,染色温度98℃时织物的荧光效果最好,荧光强度为2.90×107;荧光染料A3浓度为1%,酸性黄浓度为2%,染色时间40 min,浴比1:35,染色温度98℃时织物的染色效果最好,K/S值为1.14。

金迪[3](2019)在《pH敏感型近红外花菁类荧光探针的设计合成与应用》文中指出癌症严重威胁着人类的生命健康,其早期诊治是提高治愈率的有效方法。荧光成像因无创伤、实时、灵敏等优势,已成为肿瘤早期诊断的有力工具。基于肿瘤细胞的弱酸性微环境,开发能特异性识别弱酸性环境的pH敏感型探针有望实现肿瘤的通用型诊断。此外,细胞内pH值在生理病理过程中也起着重要作用,因此研发检测细胞内pH值的荧光探针十分必要。七甲川菁类探针因其激发和发射波长均处于近红外区,背景干扰小,在生物分析及显影方面已有广泛应用。基于此,本文设计合成了多种近红外七甲川菁类pH敏感型荧光探针并将其应用于监测细胞内pH值的波动,并筛选出性能优异、pH敏感区间适宜的探针用于肿瘤细胞的特异性成像。在此基础上,尝试构建了比率型荧光探针、双模态荧光探针和含花菁的纳米荧光探针,探讨其对pH变化的响应及应用性能。1)首先设计合成了三种pH敏感型对称七甲川菁探针6、8、10,通过对不同pH值下探针光谱性能的研究,发现N烷基取代的对称花菁8和10可用于裸眼识别弱酸性范围内的pH变化,而非烷基取代的探针6可用于高灵敏度、高特异性检测氟离子。2)设计合成了一系列pH敏感型不对称七甲川菁探针12-16,通过研究其不同pH值下的光谱性能,发现此类荧光探针均为off-on型pH荧光探针,且对pH值有不同的线性响应区间,能覆盖2.53-6.45范围内的pH检测。其中含有糖基取代基的探针16具有较好水溶性和理想的pH响应区间,被成功用于细胞内pH波动的检测和癌细胞的特异性成像。3)考虑到单一的荧光信号易受探针浓度、环境和仪器的影响,以上述pH敏感型不对称菁为母体,引入萘酰亚胺作为参比荧光团构建了比率型pH荧光探针18。其在3.65-4.70范围内的比率荧光与pH值有良好的线性关系,可成功用于监测细胞内pH波动。为实现不同成像模式间的优势互补,尝试在不对称花菁上引入类DTPA的Gd3+配体构建光/磁双模态pH探针,但所得探针性能未达预期。4)鉴于纳米荧光探针具有稳定性好、肿瘤被动靶向性等优势,尝试将不对称花菁分别与共价有机骨架(COF)和碳点两种纳米材料结合,构建纳米荧光探针。首先合成了带有氨基的COF Tp Pa-NH2,发现该COF及其金属杂化材料Cu-COF对Knoevenagel反应、苯乙烯氧化和对硝基苯酚还原均具有良好的催化性能,但其与花菁反应得到的杂化材料性能不佳。此外,以不对称花菁为原料经直接合成和两步法分别得到碳点Cy CD和CDs-Cy,二者均对pH变化有明显响应,但其分散稳定性、水溶性、灵敏度尚需进一步提升。

刘书智[4](2019)在《基于三芳基咪唑和BODIPY的荧光探针的设计、合成及性能研究》文中指出有机荧光探针在环境监测和生物检测领域发挥着重要作用,可检测包括重金属阳离子,如:Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+等,阴离子如:CN-、HSO3-、NO2-等和小分子,如:H2O2、GSH、Cys等在内的各种离子和分子。近年来,有机荧光探针因其具有高选择性、操作简便和低成本等优点而得到快速发展,但如何进一步提高探针的灵敏度、选择性及水溶性给研究者们提出了新的挑战。本论文从三芳基咪唑和氟硼荧等荧光团出发,设计合成具有低检测限、高选择性和良好水溶性的三类有机荧光探针并研究其离子检测性能,具体内容如下:(1)基于三芳基咪唑的荧光探针MCy的设计合成及其CN-检测性能研究。以4-(4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯甲醛、2,3,3-三甲基-1-(3-磺酸基丙基)-3H-吲哚-1-铵-5-磺酸钾为反应原料,通过Knoevenagal缩合反应合成目标探针MCy,利用1H NMR、13C NMR和高分辨率质谱表征MCy的分子结构。在HEPES水溶液(10 mM,pH=7.4)中,探针MCy对CN-具有优异的光谱响应性,其最低检测限为20.6 nM。Job’s滴定实验表明探针和CN-按照1:1 eq反应。此外,基于MCy的测试纸可以更方便检测CN-,并且通过生物荧光成像实现了探针在MCF-7细胞中对CN-的有效检测。(2)基于三芳基咪唑的Cu2+荧光探针TPIP的合成及性能研究。以4-(4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯甲醛、2-氨基吡啶为反应原料,以CuI为催化剂合成目标探针TPIP,通过1H NMR、13C NMR和飞行时间质谱表征TPIP的分子结构。向探针TPIP溶液中加入Cu2+后,其位于436 nm荧光发射峰降低。探针TPIP荧光强度与Cu2+浓度呈线性相关,检测限低至19.6 nM。Job’s滴定实验表明探针和Cu2+按照2:1 eq反应。此外,基于探针TPIP的硅胶板可以更方便检测Cu2+。(3)基于BODIPY的荧光探针的合成及其HClO检测性能研究。以BODIPY-2和碘甲烷为原料,在溶剂DMF中合成了目标探针BODIPY-P,利用1H NMR、13C NMR和飞行时间质谱表征了BODIPY-P的分子结构。向探针BODIPY-P的PBS水溶液(10 mM,pH=7.4)中加入NaClO时,BODIPY-P在567 nm处的发射峰显着增强,629 nm发射峰几乎保持不变,发射峰荧光强度比(F567/F629)与NaClO浓度呈线性相关(0-25μM),探针检测限低至31.6 nM。此外,BODIPY-P具有低细胞毒性,可在L929细胞中可成功检测外源性及内源性HClO。

刘洋[5](2018)在《新型方酸菁和酰胺-DPA类染料探针及其离子识别与作用机制研究》文中研究表明近年来,有机染料探针在生命科学、医药分析及环境监测等领域得到了广泛应用,尤其是对金属离子的识别与检测已成为科学研究的热点。探针对金属离子的检测灵敏度、检测时间和应用范围亟待进一步提高,其中的作用规律和机理也需补充和完善,设计开发新型结构的探针,研究其结构与性能的关系,是解决上述问题的一种有效途径。方酸菁染料具有摩尔消光系数高,吸收光谱位于可见光区,易于结构的修饰和性能改良,其母体结构中含有氮氧等杂原子,可作为配体配位金属离子,因此是极具开发前景的一种金属离子检测探针。酰胺-二甲基吡啶胺(酰胺-DPA)是良好的金属离子受体,通过与适宜的荧光团结合,设计合成得到新型特异性识别金属离子的荧光探针,并阐明其中的作用机制,是基于酰胺-DPA受体识别金属离子领域中的一大挑战。本论文首先通过设计合成的新型方酸菁染料探针及其铜离子检测试纸,实现了对铜离子的特异性裸眼检测,给出了其中方酸环上的氧是关键的络合位点,并开发得到了方酸菁染料铜离子检测试纸。通过设计合成的新型NBD-酰胺-DPA和芘-酰胺-DPA探针,实现了溶液中和生物细胞内对镉离子的特异性识别,发现了酰胺-DPA受体与镉离子2:1络合中间态,完善了相应作用机制的研究,首次通过所形成的芘-酰胺-DPA探针与镉离子2:1络合中间态,实现对ATP分子的特异性检测。具体如下:通过研发的新型染料中间体,设计合成了一种水溶性N-甲氧乙基方酸吲哚菁染料(MOESQ),研究了其结构、光谱性能、光稳定性以及溶剂和pH对其光谱性能的影响,并将其用于离子的检测,同时制作成离子检测试纸,实现了对金属离子Cu2+的快速肉眼检测。MOESQ的最大紫外-可见吸收波长在630-645 nm之间,最大荧光发射波长在645-670 nm之间。MOESQ在酸性和中性条件下,光谱基本保持不变,当pH值大于8时,紫外-可见吸收和荧光强度有所下降。在不同溶剂中MOESQ的光稳定性顺序为:乙醇>DMSO>水>乙腈>DMF。在MOESQ的乙腈溶液中加入Cu2+后643 nm处的吸收峰完全消失,溶液颜色由蓝色变为浅黄色,其它金属离子对此几乎无干扰,因此选择MOESQ作为识别和检测Cu2+的特异性探针,进而研究了MOESQ对Cu2+的选择性、可逆性、离子竞争能力及响应的定量关系,并阐述了MOESQ对Cu2+的作用机理。定量滴定实验结果表明,MOESQ与Cu2+的结合比为1:2,对Cu2+的检测限为1.88×10-7 molL-1,制成的Cu2+检测试纸的最低检测浓度可达到10-6 molL-1。基于酰胺-DPA受体,首先以NBD为荧光团,设计合成得到了荧光增强性型Cd2+探针NBD-酰胺-DPA(CdTS)。在缓冲溶液(HEPES)中,CdTS结合Cd2+后,400 nm处的吸收峰消失,在468 nm处出现新的吸收峰,560 nm处的荧光增强65倍,其它金属离子无干扰,且在pH=4.5-12范围内均可实现良好的Cd2+检测。CdTS具有良好的细胞渗透性,可以用于细胞体内Cd2+的检测。Job-Plot曲线表明,CdTS与Cd2+的配比为1:1,通过进一步的核磁滴定,分析推断CdTS与Cd2+络合时,CdTS的酰胺键异构化为亚胺酸,形成部分碳氮双键,其中的N原子参与配位,使CdTS与Cd2+形成了络合物,从而实现了对Cd2+的专一性识别。以芘为荧光团,酰胺-DPA为受体设计合成了芘-酰胺-DPA(Py-Pro)探针;在其与Cd2+以1:1形成最终络合物的过程中,发现了其与Cd2+以2:1络合的中间态(Py-Pro/Cd2+(2:1)络合物),并在480 nm处呈现它的激基复合物的荧光;利用Py-Pro/Cd2+(2:1)络合物,实现了对ATP等核苷酸和磷酸盐的专一性识别;进一步机理研究表明,ATP对Py-Pro/Cd2+(2:1)络合物中的Cd2+具有静电吸引和配位作用,从而使激基复合物中靠近的两个芘环分离,使480 nm处的荧光强度降低,而显现芘单体的380 nm处的荧光强度增强;研究表明,核苷酸和磷酸盐对Py-Pro/Cd2+(2:1)中Cd2+的竞争能力为ATP>ADP>P2O74->AMP、PO43-。以苯、氘代苯和酰胺-DPA制备得到了Ben-Pro和Ben-d-Pro化合物,也发现了它们与Cd2+以2:1络合中间态的存在。通过对比Py-Pro、Ben-Pro和Ben-d-Pro的光谱滴定和核磁滴定结果,得出结论:酰胺-DPA受体可以与Cd2+以1:1或2:1的方式络合,即使是1:1络合,其络合方式也存在不同;在乙腈等溶剂中形成1:1络合物时,是由一个DPA分子中的三个氮原子和酰胺键上的羰基氧原子与Cd2+螯合;而当在DMSO等溶剂中时,酰胺键异构化为亚胺酸,形成了碳氮双键,此时的N原子和DPA中的三个氮原子参与络合。当以2:1配比络合时,只有两个DPA受体分子中的六个氮原子与一个Cd2+络合,由此丰富和完善了基于酰胺-DPA受体的探针与Cd2+络合的作用机制研究。

郑立辉[6](2018)在《氮或氧取代七甲川吲哚菁中位氯系列衍生物的合成及性能研究》文中指出中位含氯七甲川吲哚菁(Cy-Cls)因摩尔消光系数大、生物相容性好、吸收和发射波长可在近红外区,在生物分析、临床医学、食品安全、环境监测及pH检测等领域得到了广泛应用。但由于其存在Stokes位移小和荧光量子产率低等问题,降低了检测灵敏度,使其应用受到了极大限制。本文以自制的3种Cy-Cls为母体,通过氮或氧取代Cy-Cls的中位氯,设计合成了12种新型大Stokes位移和高荧光量子产率的中位为氮或氧的七甲川吲哚菁衍生物(Cy-Ns和Cy-Os),表征了其结构,研究了其光谱性能,并探讨了pH、表面活性剂以及金属氧化物胶体粒子对其性能的影响等,主要如下:首先通过自制的2-氯-1-甲酰基-3-羟甲亚基环己烯和相应的吲哚啉染料中间体在醋酐(醋酸钠为催化剂)溶剂中的缩合,分别合成得到含N-甲基、N-乙基和N-对羧苄基的3种对称型Cy-Cls。然后以其为母体,在二氯甲烷或无水乙醇溶剂中,有或无碳酸钠催化下,分别通过苄胺、牛磺酸和正丁胺对Cy-Cls中位氯的进攻和取代,合成得到了9种新型中位含氮七甲川吲哚菁衍生物(Cy-Ns);在DMF溶剂中,无水醋酸钠和N-羟基琥珀酰亚胺的催化下,于室温合成得到了3种新型中位含氧七甲川吲哚菁衍生物(Cy-Os)。上述产品经分离提纯后,由质谱和核磁共振氢谱等对其结构进行了确认。光谱性能测试结果表明,在甲醇中,Cy-Cls、Cy-Os和Cy-Ns的最大紫外-可见吸收波长(λab)分别位于774 nm-792 nm,518-528 nm和589-637 nm,荧光发射波长(λem)为801-818 nm,617-623 nm和728-740 nm。与母体Cy-Cls相比,Cy-Ns的λab和λem发生蓝移,Stokes位移值增大(100-139 nm),荧光量子产率增加(0.09-0.17)。Cy-Ns中的-NHR为供电子基团,可与主链共轭系统形成良好的“推-拉”式结构,从而使其分子基态能级有所降低,激发能增大,λab和λem蓝移,且随着-NHR取代基给电子能力的增大,Cy-Ns的λab蓝移程度增大。在Cy-Os中,由于中位羰基的存在,影响了其主链的共轭程度,呈现出三甲川吲哚菁的结构特征,因此其λab和λem蓝移,Stokes位移增大(79-99 nm之间),荧光量子产率增高(0.41-0.47)。随着溶剂极性的增加,Cy-Ns的λab和λem蓝移,呈现负向溶剂化效应,而Cy-Os的λab和λem则发生红移,呈现正向溶剂化效应。光稳定性实验结果表明,由于共轭主链较短及其氧的吸电子诱导效应,使Cy-Os具有更好的光稳定性。Cy-Os、Cy-Ns和Cy-Cls在中性、弱酸或弱碱条件下,λab和λem波长和相应强度基本保持不变。在极端酸性条件下(pH为2.11-4.28),Cy-Os将发生互变异构,溶液颜色由红紫色变为绿色,其λab和λem红移到近红外区(709-760 nm),这主要是其共轭链中位上的羰基接受质子可逆转化为其烯醇式结构(Cy-OHs),同时增大了共轭链的共轭程度,呈现出七甲川吲哚菁的结构特征。在极端碱性(pH为9.53-13.55)条件下Cy-Ns由于其吲哚环2位接受OH-而可逆转化为其碱式结构,溶液颜色由蓝色变为黄色,其相应的λab蓝移到420 nm附近;而Cy-Cls则由绿色变为黄色。表面活性剂可通过形成胶束等方式对染料的光谱性能、光稳定性和pH响应产生显着影响。在阳离子表面活性剂CTAB溶液中,Cy-Os的λab和λem发生蓝移,Cy-Ns和Cy-Cls则发生红移,同时相应吸收和荧光发射强度的变化是先降低,达到一定数值后又会有所增加;Cy-Os、Cy-Ns和Cy-Cls的光稳定性得到增强,pH响应向pH更小的方向移动;由于Cy-Os、Cy-Ns和Cy-Cls会参与CTAB胶束的形成,因而使CTAB的临界胶束浓度有所降低。由于Cy-Cls、Cy-Os和Cy-Ns在TiO2和SiO2溶胶中具有良好的分散性,易于与TiO2和SiO2胶粒复合,使Cy-Cls和Cy-Ns的吸收波长红移,Cy-Os的吸收波长蓝移,刚性增强,从而荧光发射强度增大。形成凝胶后,由于Cy-Os的羰基与TiO2之间的强相互作用,限制了其羰基的质子化,因而不能再转化为其烯醇式结构。制备得到的新型中位氮或氧取代的七甲川吲哚菁衍生物具有较大的Stokes位移和荧光量子产率,在极端酸或碱性条件下具有良好的pH响应,有望在生物分析、食品安全和环境监测等领域得到广泛应用。

黄海桥[7](2017)在《五甲川菁染料激发态寿命调控及其生物应用》文中指出菁染料是荧光染料中性能比较优异的一大类,具有相对较大的摩尔消光系数,可调谐的吸收光谱和发射光谱范围,合成简单等优点,被广泛应用于生物荧光分析及荧光成像等领域。虽然就目前而言菁染料的应用范围较为广泛,但仍普遍性存在光化学不稳定的缺陷,特别是在近红外菁染料方面,如:五甲川(Cy5)、七甲川菁染料(Cy7)的光稳定性均比较差,极大地限制了其产业化应用。本文第二章设计合成了三例中位取代的五甲川菁染料,通过中位连接苯基并在苯基对位修饰氨基和羟基,来调节菁染料激发态寿命,希望通过缩短菁染料激发态寿命来提高菁染料稳定性。研究结果表明,具有对氨基苯基和对羟基苯基电子给体的染料具有相对较高的光稳定性,在飞秒瞬态吸收实验中证明了氨基可降低菁染料分子的激发态寿命,且进一步发现染料光稳定性与激发态寿命呈负相关关系,同时还发现这类菁染料都能很好地定位活细胞线粒体。本论文第三章合成三例中位卤素取代的五甲川菁染料Cy-H、Cy-Cl和Cy-Br,光谱测试结果表明,卤素的引入提高了染料的摩尔消光系数,与此同时绝对荧光量子产率分别为Cy-Br<Cy-Cl<Cy-H,说明在菁染料上引入卤素降低了染料的荧光量子产率。同时单线态氧量子产率测试表明Cy-Br的单线态氧量子产率明显高于Cy-Cl和Cy-H。此外,MTT测试表明Cy-Br具有良好的光敏剂性能,低的暗毒性和高的光毒性。机理探究表明,Cy-Br能很好地定位细胞线粒体,通过光照产生单线态氧,诱导细胞凋亡,从而达到治疗癌症的效果。

张鹏超[8](2017)在《新型水溶性对称五甲川吲哚菁染料的合成及生物应用究》文中提出目的:吲哚菁染料是一种近红外荧光染料,具有量子产率高、摩尔消光系数大、多共轭结构特征、信噪比高、光谱范围广、无放射性等优点,已应用于多个领域,尤其在生物医学领域,可用于基因探测、蛋白检测、肿瘤靶向治疗、光动力学治疗、荧光探针等方面。随着生物技术的发展,已合成的吲哚菁染料不论在性能上、还是在数量上均不能满足应用的需求。因此,研究开发性质优良的吲哚菁染料,对生物医学领域有着重要意义。本文设计合成一系列吲哚菁染料,在两端吲哚“N”原子上连接非离子亲水基团PEG长醚链,合成对称性五甲川吲哚菁染料,研究引入基团后对染料的合成方法、分离提纯、光学性质及生物应用的影响,期望得到合成简单、分离提纯容易、水溶性更好、光学性质更加优良的吲哚菁染料。方法:以对溴甲基苯甲酸、4-磺酸基苯肼、聚三乙二醇、对甲基苯磺酰氯等为原料,采用“半菁法”合成一种五甲川吲哚菁染料Cy5-668和一种三甲川吲哚菁染料,用C18正相硅胶分离柱分离提纯。以4-磺酸基苯肼、3-甲基-2-丁酮、聚三乙二醇、对甲基苯磺酰氯、3,5-二羟基苯甲酸甲酯等为原料,采用“一步法”合成两种对称性五甲川吲哚菁染料,用甲醇、乙醚重结晶分离提纯。用荧光分光光度计、紫外-可见分光光度计测定化合物的荧光发射光谱和紫外吸收光谱,用碘钨灯照射测染料的光稳定性曲线,测定两种染料Cy5-666-1和Cy5-668在不同pH环境下荧光光谱和紫外光谱的变化。对四种染料进行活化得到活化酯,用于标记牛血清蛋白,计算染料-蛋白标示率。用两种对称性五甲川吲哚菁染Cy5-666-1和Cy5-666-2对活细胞和固定细胞进行染色,观察染色后细胞在荧光显微镜下的成像。结果:合成了4种新型水溶性荧光染料及20余种中间体,经1H NMR和MS表征确定为目标化合物。Cy5-666-1的最大吸收波长为653 nm,最大发射波长为666 nm,摩尔消光系数为1.5×105/M-1cm-1,荧光量子产率为0.093;Cy5-666-2的最大吸收波长为649 nm,最大发射波长为666 nm,摩尔消光系数为1.4×105/M-1cm-1,荧光量子产率为0.082;Cy5-668的最大吸收波长为647 nm,最大发射波长为668 nm,摩尔消光系数为1.4×105/M-1cm-1,荧光量子产率为0.09;Cy3-569的最大吸收波长为554 nm,最大发射波长为569 nm,摩尔消光系数为0.9×105/M-1cm-1,荧光量子产率为0.07。4种染料均具有良好的水溶性及较高的光稳定性,明显高于参比染料,稳定性次序依次为Cy3-569>C y5-666-1>Cy5-666-2>Cy5-668。不同pH环境下Cy5-666-1呈现不同的荧光强度,当pH值在7.2附近时,荧光强度最大,在强酸或者强碱条件下,荧光强度减弱。Cy5-668也呈现不同的荧光性能,在酸性及弱碱性条件下,荧光强度基本不变,在强碱条件下,荧光减弱,当pH值达到13时,染料荧光强度急剧下降。用四种染料的活化酯以不同摩尔比标记牛血清蛋白,当n(染料):n(牛血清白蛋白)=5:1时,Cy5-666-1、Cy5-666-2、Cy5-668、Cy3-569对蛋白的标示率分别为1.35、1.26、1.13、1.16,当n(染料):n(牛血清白蛋白)=10:1时,Cy5-666-1、Cy5-666-2、Cy5-668、Cy3-569对蛋白的标示率分别为1.89、1.76、1.59、1.61。,当n(染料):n(牛血清白蛋白)=15:1时,Cy5-666-1、Cy5-666-2、Cy5-668、Cy3-569对蛋白的标示率分别为2.23、2.21、2.02、2.04。Cy5-666-1对固定细胞和活细胞染色具有明显的差异性,固定细胞染色可发现染料穿过细胞膜,进入细胞质,聚集在细胞核上,可看清整个细胞被染色。活细胞染色可发现染料聚集在细胞膜上,有少量的染料透过细胞膜进入细胞质,可看清细胞外围的大概轮廓,由此,可明显区别活细胞和固定细胞。结论:在两端吲哚环“N”原子上引入两个PEG长醚链非离子亲水性基团,可有效减少合成步骤,降低分离提纯难度,具有良好的水溶性,荧光量子产率高,摩尔消光系数大等。与不含该基团的Cy5-668相比,具有更好的光稳定性,对牛血清白蛋白的标示率高,可对活体细胞和固定细胞有效染色,且活体细胞和固定细胞的细胞成像有明显区别,在蛋白标记、免疫荧光等生物医学研究领域有广阔的应用开发前景。

陈辉[9](2016)在《水溶性苯乙烯半菁染料的合成及光谱性能研究》文中认为菁染料具有摩尔消光系数大、荧光量子产率高、易于合成的特点,由于菁染料具有这些优点,近年来被广泛应用到生物领域。水溶性吲哚苯乙烯半菁染料的合成:以对肼基苯磺酸和3-甲基2-丁酮为初始原料合成了2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸,然后与氢氧化钾反应合成钾盐,再与三种烷基化试剂反应合成含吲哚核的杂环中间体,分别为N位乙基取代季铵盐、羧苄基取代季铵盐和苄基取代季铵盐,然后通过中间体与对氯苯甲醛、对甲氧基苯甲醛和对二甲氨基苯甲醛缩合得到5种苯乙烯半菁染料,重结晶,提纯,并利用1H NMR,IR和MS方法对产物进行了结构表征,结果确定为目标化合物结构。大多数菁染料稳定性差、水溶性差、stokes位移小,本文设计合成的5种水溶性苯乙烯半菁染料了克服这些缺点,在合成过程中芳醛与吲哚杂环季铵盐反应活性顺序为对氯苯甲醛>对氧基苯甲醛>对氨基苯甲醛。研究了染料的光谱性能,结果表明在苯乙烯环上引入二甲氨基,会有效的增加染料的稳定性,并且使染料的最大紫外-吸收波长和荧光发射波长红移。在苯乙烯环上引入Cl原子会使染料的stokes位移达到了100 nm。选择了光稳定性好的苯乙烯半菁染料作为研究对象,让其与BSA结合后进行了一系列的光谱性能测试,发现染料与BSA作用后荧光强度增强了2倍,在强酸环境中荧光强度可达10倍。

张鹏超,王升,吴品,汤昆,张付利[10](2016)在《新型含羧戊基不对称五甲川菁染料的合成及蛋白标记》文中研究表明以磺酸基苯肼和7-甲基-8-氧代壬酸为原料合成了2,3-二甲基-3-羧戊基-3H-吲哚-5-磺酸;以2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸和1,3-丙磺酸内酯为原料合成了1-磺酸丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸;然后通过半菁合成法合成了一种新型水溶性不对称五甲川吲哚菁染料(Cy5)。产物经C18反相硅胶柱分离,收率57%,其结构经1H NMR、HRMS进行确证。并检测了目标化合物的光谱性质,初步探讨了其在生物标记方面的应用。染料具有良好的水溶性和光稳定性,水溶液的最大紫外吸收波长和最大荧光发射波长分别为646和666 nm,荧光量子产率为0.2,用n(活化菁染料)∶n(牛血清蛋白)=2∶1标记蛋白,D/P值为1.56。

二、水溶性3H-吲哚菁型生物荧光标示染料的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、水溶性3H-吲哚菁型生物荧光标示染料的研究(论文提纲范文)

(1)PEG修饰吲哚花菁染料的合成及其结直肠癌光诊疗评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 肿瘤光诊疗一体化的发展
        1.1.1 肿瘤光热疗法
        1.1.2 肿瘤光动力疗法
        1.1.3 成像诊断介入的肿瘤光疗法
    1.2 花菁染料的结构特点
    1.3 吲哚花菁染料的合成方法
    1.4 吲哚花菁染料的性能研究
        1.4.1 光谱性能
        1.4.2 光稳定性能
        1.4.3 水溶解性能
        1.4.4 自聚集
    1.5 吲哚花菁染料的抗肿瘤研究进展
        1.5.1 肿瘤微环境响应抗肿瘤花菁染料
        1.5.2 靶向性修饰抗肿瘤花菁染料
        1.5.3 自身靶向性抗肿瘤花菁染料
    1.6 本论文的设计思路和研究内容
    1.7 论文的创新点
2 花菁染料合成与表征
    2.1 实验药品与仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 花菁染料的合成
        2.2.1 合成路线
        2.2.2 合成步骤
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 3 ,5-三乙二醇单甲醚苄溴的合成
        2.3.2 缩合剂:2-(4-吡啶)丙二醛的合成
        2.3.3 吲哚及其氮取代衍生物的合成
        2.3.4 双PEG链修饰五甲川花菁染料的合成
        2.3.5 单PEG链修饰五甲川花菁染料的合成
3 光学性能测试
    3.1 实验试剂与仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 紫外吸收光谱的测定
        3.2.2 摩尔消光系数的测定
        3.2.3 荧光发射光谱的测定
        3.2.4 荧光量子产率的测定
        3.2.5 光稳定性测试
        3.2.6 胞外单线态氧测试
        3.2.7 胞外光热性能测试
    3.3 结果与谈论
        3.3.1 光谱性能
        3.3.2 光稳定性
        3.3.3 胞外光热与单线态氧测试
4 花菁染料抗结直肠癌活性评价
    4.1 实验试剂与仪器
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 细胞培养
        4.2.2 花菁染料抗结直肠癌活性筛选
        4.2.3 染料TM-1对肿瘤细胞光热和光动力活性研究
        4.2.4 动物培养及肿瘤模型的建立
        4.2.5 染料TM-1体内肿瘤靶向性研究
        4.2.6 染料TM-1体内抗结直肠癌活性研究
        4.2.7 染料TM-1亚细胞器定位
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 花菁染料抗结直肠癌活性筛选
        4.3.2 染料TM-1对肿瘤细胞光热和光动力活性评价
        4.3.3 染料TM-1体内肿瘤靶向性
        4.3.4 染料TM-1体内抗结直肠癌活性评价
        4.3.5 染料TM-1亚细胞器定位
结论与展望
参考文献
附录 A
致谢

(2)水溶性荧光染料的合成及其在酸性黄染料功能化中的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 荧光染料的概述
        1.2.1 荧光的产生
        1.2.2 影响荧光的因素
        1.2.3 荧光染料的简介
        1.2.4 荧光染料的应用及研究进展
    1.3 水溶性荧光染料
        1.3.1 萘酰亚胺类荧光染料的结构及其光学性能
        1.3.2 萘酰亚胺类荧光染料的应用
    1.4 酸性黄染料简介
    1.5 染料复配的原理及应用
    1.6 课题的确定
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 萘酰亚胺类荧光染料的合成
        2.2.1 萘酰亚胺类染料A_1的合成
        2.2.2 萘酰亚胺类染料A_2的合成
        2.2.3 萘酰亚胺类染料A_3的合成
        2.2.4 萘酰亚胺类染料A_4的合成
        2.2.5 萘酰亚胺类染料A_5的合成
        2.2.6 萘酰亚胺类染料A_6的合成
    2.3 萘酰亚胺类荧光染料的荧光性能测试
        2.3.1 不同测试要求下的溶液配制
        2.3.2 萘酰亚胺类荧光染料在不同溶剂中的荧光强度测定
        2.3.3 萘酰亚胺类荧光染料在不同溶剂中的相对荧光量子产率
    2.4 萘酰亚胺荧光染料与酸性黄染料的复配
    2.5 复配染料染色织物
    2.6 复配产物染色织物的荧光性能测试
        2.6.1 织物的荧光强度测试
        2.6.2 织物的荧光量子产率测试
        2.6.3 织物的荧光反射率测试
    2.7 复配产物染色织物的染色性能测试
        2.7.1 织物的K/S值测试
        2.7.2 织物的染色牢度测试
        2.7.3 织物的颜色特征值测试
第3章 实验结果与讨论
    3.1 合成部分
        3.1.1 萘酰亚胺类荧光染料的合成路线探究
        3.1.2 混合染料对棉布染色工艺条件的探究
    3.2 荧光染料A1、A3、A6的荧光强度和相对荧光量子产率测试
        3.2.1 乙醇为溶剂测A_1、A_3、A_6不同浓度下的荧光强度
        3.2.2 DMF为溶剂测不同浓度下的荧光强度
        3.2.3 水为溶剂测不同浓度下A_1、A_3、A_6的荧光强度
        3.2.4 乙腈为溶剂测不同浓度下A_1、A_3、A_6的荧光强度
        3.2.5 甲醇为溶剂测不同浓度下A_1、A_3、A_6的荧光强度
        3.2.6 丙酮为溶剂测不同浓度下A_1、A_3、A_6的荧光强度
        3.2.7 不同溶剂不同浓度下A_1、A_3、A_6荧光强度综合分析
        3.2.8 不同溶剂不同浓度下A_1、A_3、A_6相对荧光量子产率综合分析
    3.3 探究不同条件下复配产物染色织物的荧光性能
        3.3.1 时间对染色织物荧光强度的影响
        3.3.2 温度对染色织物荧光强度的影响
        3.3.3 浴比对染色织物荧光强度的影响
        3.3.4 染料浓度对染色织物荧光强度的影响
    3.4 探究不同条件下复配产物染色织物的染色性能
        3.4.1 染色时间的影响
        3.4.2 染色温度的影响
        3.4.3 染色浴比的影响
        3.4.4 染料浓度的影响
第4章 展望与总结
参考文献
致谢

(3)pH敏感型近红外花菁类荧光探针的设计合成与应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 荧光
    1.2 荧光探针
        1.2.1 荧光探针的主要识别机理
        1.2.2 常见的有机小分子荧光团
    1.3 花菁类荧光探针的应用
        1.3.1 重要离子或小分子的检测
        1.3.2 DNA、蛋白质、核酸等生物大分子的分析检测
        1.3.3 细胞内pH的检测
        1.3.4 肿瘤诊断及光动力、光热治疗中的应用
    1.4 荧光探针在肿瘤早期诊疗方面的应用
        1.4.1 基于肿瘤细胞特有生物靶标设计的荧光探针
        1.4.2 自身对肿瘤细胞具有主动靶向性的荧光探针
        1.4.3 通过被动靶向性靶向肿瘤细胞的显影剂
        1.4.4 利用肿瘤细胞弱酸性微环境设计的荧光探针
        1.4.5 多模态显影剂
    1.5 本文设计思路及研究内容
第2章 pH敏感型对称七甲川菁探针的设计合成及应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品与仪器
        2.2.2 化合物的合成及表征
        2.2.3 探针溶液的配制及不同pH值下光学性能测试
        2.2.4 探针的稳定性研究
        2.2.5 探针6 对氟离子的响应性能研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 目标探针的设计与合成
        2.3.2 目标探针6 的光学及应用性能研究
        2.3.3 目标探针8和10 的光学及应用性能研究
    2.4 本章小结
第3章 pH敏感型不对称七甲川菁探针的设计合成及应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品与仪器
        3.2.2 化合物的合成及表征
        3.2.3 探针溶液的配制及不同pH值下光学性能测试
        3.2.4 细胞毒性测试
        3.2.5 细胞成像与共定位实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 目标探针的设计与合成
        3.3.2 pH值对探针12-16 光谱性质的影响
        3.3.3 探针16 的细胞毒性及肿瘤细胞成像
    3.4 本章小结
第4章 比率型/双模态pH敏感探针的设计合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 药品与仪器
        4.2.2 目标探针的合成及表征
        4.2.3 探针溶液的配制及不同pH值下光学性能测试
        4.2.4 细胞毒性测试
        4.2.5 细胞成像与共定位实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 比率型pH敏感探针18 的设计合成与性能研究
        4.3.2 光/磁双模态pH敏感探针的设计合成与性能研究
    4.4 本章小结
第5章 pH敏感花菁功能化纳米材料的设计合成及应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 药品与仪器
        5.2.2 共价有机骨架材料的制备
        5.2.3 荧光碳点的制备
        5.2.4 催化性能评价
        5.2.5 样品溶液的配制及光学性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 共价有机骨架TpPa-NH_2的设计合成及表征
        5.3.2 花菁-COF杂化材料的制备表征及性能研究
        5.3.3 共价有机骨架TpPa-NH_2在催化领域的应用研究
        5.3.4 荧光碳点Cy CD的设计合成及对pH的响应
        5.3.5 碳点CDs的合成表征及光谱性质
        5.3.6 碳点CDs-Cy的设计合成及性能研究
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 本文创新点
    6.3 展望和建议
参考文献
附录
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(4)基于三芳基咪唑和BODIPY的荧光探针的设计、合成及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 荧光探针概述
        1.2.1 荧光探针的构造
        1.2.2 荧光探针的机理
        1.2.3 光致电子转移(PET)机理
        1.2.4 分子内电荷转移(ICT)机理
        1.2.5 荧光共振能量转移(FERT)机理
        1.2.6 激发态分子内质子转移(ESIPT)机理
        1.2.7 聚集诱导发光(AIE)机理
    1.3 CN~-荧光探针研究进展
        1.3.1 反应型CN~-荧光探针
        1.3.2 氢键型CN~-荧光探针
        1.3.3 置换型CN~-荧光探针
    1.4 Cu~(2+)荧光探针研究进展
        1.4.1 配位型Cu~(2+)探针
        1.4.2 反应型Cu~(2+)探针
    1.5 HClO荧光探针研究进展
        1.5.1 基于S/Se/Te氧化的HClO探针
        1.5.2 基于碳氮双键氧化的HClO探针
        1.5.3 基于碳碳双键氧化的HClO探针
        1.5.4 其他类型HClO探针
    1.6 本论文的研究意义和主要内容
第二章 基于三芳基咪唑的CN~-探针MCy的制备及其性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 合成线路
        2.2.2 实验合成步骤以及表征
        2.2.3 光谱实验溶液配制
        2.2.4 Job's滴定实验
        2.2.5 探针在试纸和真实水样中的应用
        2.2.6 细胞荧光成像实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 探针MCy的合成
        2.3.2 探针MCy对 CN~-的紫外吸收光谱响应
        2.3.3 探针MCy对 CN~-的荧光发射光谱响应
        2.3.4 探针MCy对 CN~-的选择性和抗干扰能力
        2.3.5 探针MCy对 CN~-的动力学响应
        2.3.6 探针MCy的 CN~-检测机理
        2.3.7 探针在试纸和真实水样中的应用
        2.3.8 探针MCy在细胞中的荧光成像
    2.4 结论
第三章 基于三芳基咪唑的Cu~(2+)荧光探针TPIP的合成及其性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 合成路线
        3.2.2 实验步骤以及表征
        3.2.3 紫外和荧光滴定实验
        3.2.4 Job's滴定实验
        3.2.5 TLC板测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 探针TPIP的合成与表征
        3.3.2 探针TPIP对 Cu~(2+)的紫外和荧光光谱响应
        3.3.3 探针TPIP对 Cu~(2+)的选择性和抗干扰能力
        3.3.4 探针TPIP对 Cu~(2+)的动力学响应
        3.3.5 探针TPIP与 Cu~(2+)反应机理分析
        3.3.6 探针TPIP的可逆性
        3.3.7 探针TPIP的实际应用
    3.4 结论
第四章 基于氟硼荧(BODIPY)的全水溶HClO荧光探针的制备及其性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.0 合成路线
        4.2.1 实验步骤以及表征
        4.2.2 光谱实验样品制备
        4.2.3 干扰离子的制备
        4.2.4 细胞毒性测试
        4.2.5 探针BODIPY-P的细胞成像实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 探针BODIPY-P的合成与表征
        4.3.2 探针BODIPY-P对 HClO的光谱响应
        4.3.3 探针BODIPY-P的 pH和时间响应
        4.3.4 探针BODIPY-P的选择性和竞争性
        4.3.5 探针BODIPY-P的 HClO检测机理
        4.3.6 探针BODIPY-P的细胞成像
    4.4 结论
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文情况
附录 A 实验原料与试剂
附录 B 分析测试
附录 C 部分化合物谱图

(5)新型方酸菁和酰胺-DPA类染料探针及其离子识别与作用机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 有机染料分子的光吸收和发射
        1.1.1 染料的光吸收及吸收光谱
        1.1.2 染料的光发射及荧光光谱
        1.1.3 染料对光能的转化与传递
    1.2 有机染料探针及其检测作用机制
        1.2.1 有机染料分子的种类、结构及特征
        1.2.2 荧光探针的检测作用机制
    1.3 方酸菁染料探针
        1.3.1 方酸菁染料的结构及特性
        1.3.2 方酸菁染料探针及其研究进展
        1.3.3 方酸菁染料在金属离子检测中的应用
    1.4 芘和NBD荧光探针
        1.4.1 芘和NBD荧光发色团的结构特征
        1.4.2 芘和NBD荧光探针及其研究进展
        1.4.3 芘和NBD荧光探针在金属离子检测中的应用
    1.5 酰胺DPA变型受体
        1.5.1 酰胺DPA变型受体的结构及特性
        1.5.2 基于酰胺DPA变型受体的金属离子探针及其应用进展
    1.6 本论文的选题依据、研究内容及意义
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 染料中间体的合成及分离方法
        2.3.1 2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸钾盐的合成方法
        2.3.2 N-乙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸钾的合成方法
        2.3.3 N-乙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉的合成方法
        2.3.4 N-乙基五甲川菁染料的合成方法
        2.3.5 N-乙基方酸菁染料的合成方法
    2.4 核磁测试方法
    2.5 质谱测试方法
    2.6 光谱测试方法
        2.6.1 染料探针、金属离子及阴离子测试母液的配制
        2.6.2 染料探针的光谱测试方法
第3章 N-甲氧乙基方酸菁探针及其对Cu~(2+)的识别与作用机制
    3.1 引言
    3.2 N -甲氧乙基方酸菁(MOESQ)探针的合成方法
    3.3 MOESQ光谱性能的测试方法
        3.3.1 MOESQ的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的测试
        3.3.2 不同 pH 值下 MOESQ 的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的测试
    3.4 MOESQ光稳定性能的测试方法
    3.5 MOESQ 检测 Cu~(2+)的系列实验方法
        3.5.1 不同溶剂和金属离子存在下的MOESQ的光谱测试
        3.5.2 EDTA 存在下 MOESQ 金属离子液的光谱测试
        3.5.3 各种金属离子存在下的 MOESQ 对 Cu~(2+)的检测
        3.5.4 MOESQ 的 Cu~(2+)滴定实验
        3.5.5 MOESQ 对 Cu~(2+)检测限的测定方法
    3.6 MOESQ Cu(Ⅱ)检测试纸的制作
    3.7 MOESQ及其染料中间体的合成工艺研究
        3.7.1 N-甲氧基乙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚啉-5-磺酸钾的合成工艺
        3.7.2 MOESQ的合成工艺
    3.8 溶剂对MOESQ的紫外-可见吸收及荧光光谱的影响
    3.9 pH 对 MOESQ 吸收及荧光光谱的影响
    3.10 MOESQ的光降解及稳定性
    3.11 在不同溶剂中MOESQ对不同种金属离子的光谱响应
    3.12 MOESQ 对 Cu~(2+)的紫外-可见光谱特异性响应结果与分析
    3.13 MOESQ 在不同离子溶液中对 Cu(Ⅱ) 的竞争
    3.14 MOESQ 的 Cu~(2+)滴定曲线及定量络合比例分析
    3.15 MOESQ 对 Cu~(2+)的检测限分析
    3.16 EDTA 对 MOESQ 金属离子液的光谱影响
    3.17 MOESQ 对 Cu~(2+)特异性识别的作用机制分析
    3.18 MOESQ Cu(Ⅱ)试纸的制备工艺及应用结果与分析
    3.19 本章小结
第4章 NBD-酰胺-DPA 荧光探针及其对 Cd~(2+)的识别与作用机制
    4.1 引言
    4.2 NBD-酰胺-DPA(CdTS)探针的合成方法
    4.3 不同金属离子存在下的CdTS荧光光谱测试
    4.4 金属离子存在下 CdTS 对 Cd~(2+)的竞争荧光光谱测试
    4.5 CdTS 的 Cd~(2+)光谱滴定实验方法
    4.6 CdTS 与 Cd~(2+)络合的 Job-Plot 曲线的建立方法
    4.7 不同 pH 值下 CdTS 对 Cd~(2+)的荧光光谱响应测试
    4.8 CdTS 与 Cd~(2+)的核磁共振滴定方法
    4.9 细胞内 CdTS 对 Cd~(2+)的检测方法
    4.10 金属离子对CdTS紫外-可见吸收和荧光发射光谱的影响
    4.11 在不同离子存在下 CdTS 对 Cd~(2+)竞争的光谱响应
    4.12 CdTS 对 Cd~(2+)的光谱滴定分析
    4.13 CdTS 与 Cd~(2+)络合的 Job-Plot 曲线分析
    4.14 pH 对 CdTS 识别 Cd~(2+)荧光光谱的影响
    4.15 细胞体内 CdTS 对 Cd~(2+)的检测及细胞成像结果与分析
    4.16 CdTS 识别 Cd~(2+)的作用机制
    4.17 本章小结
第5章 芘-酰胺-DPA荧光探针及其识别Cd~(2+)形成的2:1络合中间态与作用机制..
    5.1 引言
    5.2 芘-酰胺-DPA(Py-Pro)探针的合成方法
    5.3 苯-酰胺-DPA(Ben-Pro)的合成方法
    5.4 氘代苯-酰胺-DPA(Ben-d-Pro)的合成方法
    5.5 Py-Pro对金属离子的荧光光谱响应测试
    5.6 Py-Pro 的 Cd~(2+)荧光滴定实验方法
    5.7 Py-Pro 与 Cd~(2+)络合的 Job-Plot 曲线的建立方法
    5.8 不同溶剂中 Py-Pro 的 Cd~(2+)荧光滴定实验方法
    5.9 Py-Pro、Ben-Pro 和 Ben-d-Pro 的 Cd~(2+)的核磁滴定方法
    5.10 Py-Pro/Cd~(2+)(2:1)络合物对阴离子和核苷酸的检测方法
    5.11 金属离子对Py-Pro荧光光谱的影响
    5.12 Py-Pro 与 Cd~(2+)的荧光滴定结果与分析
    5.13 Py-Pro 与 Cd~(2+)的 Job-Plot 荧光曲线分析
    5.14 溶剂对 Py-Pro 与 Cd~(2+)络合的光谱影响
    5.15 Py-Pro 与 Cd~(2+)的核磁滴定结果与分析
    5.16 Ben- Pro 或 Ben-d-Pro 与 Cd~(2+)的核磁滴定结果与分析
    5.17 Py-Pro 与 Cd~(2+)的络合 2:1 中间态的研究
    5.18 Py-Pro/Cd~(2+)(2:1)络合物对磷酸盐及核苷酸的识别与作用机制
        5.18.1 Py-Pro/Cd~(2+)(2:1)对不同阴离子的荧光响应曲线
        5.18.2 Py-Pro/Cd~(2+)(2:1)对磷酸根离子及核苷酸的荧光滴定曲线
    5.19 基于酰胺-DPA受体类荧光探针与Cd~(2+)的作用机制研究
        5.19.1 酰胺-DPA 受体中 DPA 对酰胺键氢原子的影响
        5.19.2 酰胺-DPA受体与Cd~(2+)的作用机制
    5.20 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(6)氮或氧取代七甲川吲哚菁中位氯系列衍生物的合成及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 荧光检测技术
        1.1.1 荧光及其产生原理
        1.1.2 荧光产生的影响因素
        1.1.3 荧光检测作用原理及类型
        1.1.4 荧光探针及其应用
    1.2 中位含氯七甲川吲哚菁及其应用
        1.2.1 中位含氯七甲川吲哚菁的结构特点
        1.2.2 在pH检测中的应用
        1.2.3 在生物分析领域的应用
    1.3 中位含氯七甲川吲哚菁的结构修饰及合成方法
        1.3.1 中位含氯七甲川吲哚菁的结构修饰
        1.3.2 中位含氯七甲川吲哚菁的合成方法
    1.4 选题背景和研究目的、内容及意义
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 样品结构表征
        2.2.1 傅立叶变换红外光谱(FTIR)
        2.2.2 质谱(ESI-MS)
        2.2.3 核磁氢谱(~1H NMR)
    2.3 Uv-Vis吸收和荧光光谱的测试方法
    2.4 标准曲线绘制方法
    2.5 不同pH下的Uv-Vis吸收和荧光光谱测试方法
第3章 氮或氧取代七甲川吲哚菁中位氯系列衍生物的合成及结构表征
    3.1 引言
    3.2 中位含氯七甲川吲哚菁Cy-Cls的合成
        3.2.1 染料中间体的合成
        3.2.2 2-氯-1-甲酰基-3-羟甲亚基环己烯缩合剂的合成
        3.2.3 Cy-Cls的合成
        3.2.4 Cy-Cls的分离与表征结果分析
    3.3 氮取代Cy-Cls中位氯系列衍生物(Cy-Ns)的合成
        3.3.1 Cy-Ns的合成路线及反应原理
        3.3.2 Cy-Ns的合成方法
        3.3.3 溶剂的选择与分析
        3.3.4 催化剂和温度对Cy-Ns合成的影响分析
        3.3.5 Cy-Ns的分离与表征结果分析
    3.4 氧取代Cy-Cls中位氯系列衍生物(Cy-Os)的合成
        3.4.1 Cy-Os的合成路线及反应原理
        3.4.2 Cy-Os的合成方法
        3.4.3 催化剂和温度对Cy-Os合成的影响分析
        3.4.4 Cy-Os的分离与表征结果分析
    3.5 本章小结
第4章 衍生物Cy-Ns和Cy-Os的紫外-可见吸收和荧光光谱性能及光稳定性
    4.1 引言
    4.2 Cy-Ns的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能
        4.2.1 Cy-Cls的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱
        4.2.2 Cy-Ns的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱
        4.2.3 Cy-Ns的摩尔消光系数
        4.2.4 Cy-Ns的荧光量子产率
    4.3 Cy-Os的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能
        4.3.1 Cy-Os的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱
        4.3.2 Cy-Os的摩尔消光系数
        4.3.3 Cy-Os的荧光量子产率
    4.4 溶剂对Cy-Os和Cy-Ns的Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
        4.4.1 溶剂化效应及其对染料光谱的影响
        4.4.2 溶剂对Cy-Ns的Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能的影响
        4.4.3 溶剂对Cy-Os的Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
    4.5 取代基对衍生物Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能的影响
        4.5.1 中位氮原子对衍生物Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能的影响
        4.5.2 中位氧原子对衍生物Uv-Vis吸收和荧光发射光谱性能的影响
        4.5.3 吲哚环上取代基对衍生物Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
    4.6 Cy-Os和Cy-Ns的光稳定性
        4.6.1 染料光稳定性及其影响因素
        4.6.2 Cy-Os的光稳定性
        4.6.3 Cy-Ns的光稳定性
        4.6.4 Cy-Cls的光稳定性
        4.6.5 中位氮或氧取代对衍生物光稳定性的影响
    4.7 本章小结
第5章 极端酸碱条件下衍生物Cy-Os和Cy-Ns的pH响应及其机理
    5.1 引言
    5.2 Cy-Os的pH响应
        5.2.1 pH对Cy-Os的Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
        5.2.2 极端条件下Cy-Os的烯醇式互变异构及pH响应机理
    5.3 Cy-Ns的pH响应
        5.3.1 pH对Cy-Ns的Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
        5.3.2 极端条件下Cy-Ns共轭链的变化及pH响应机理
    5.4 Cy-Cls的pH响应
        5.4.1 pH对Cy-Cls的Uv-Vis吸收和荧光光谱性能的影响
        5.4.2 极端条件下Cy-Cls共轭链的变化及pH响应机理
    5.5 本章小结
第6章 表面活性剂和胶体粒子对Cy-Os和Cy-Ns性能的影响
    6.1 引言
    6.2 CTAB对Cy-Os的光谱性能及pH响应影响
        6.2.1 CTAB对Cy-Os的光谱性能的影响
        6.2.2 Cy-Os对CTAB的CMC的影响
        6.2.3 CTAB对Cy-Os的pH响应的影响
        6.2.4 CTAB对Cy-Os光稳定性的影响
    6.3 CTAB对Cy-Cls和Cy-Ns的光谱性能及pH响应的影响
        6.3.1 CTAB对Cy-Cls和Cy-Ns的光谱性能的影响
        6.3.2 CTAB对Cy-Cls和Cy-Ns的pH响应的影响
        6.3.3 CTAB对Cy-Cls和Cy-Ns光稳定性的影响
    6.4 胶体粒子对Cy-Os的光谱性能及pH响应的影响
        6.4.1 胶体粒子对Cy-Os的光谱性能的影响
        6.4.2 胶体粒子对Cy-Os的pH响应的影响
    6.5 胶体粒子对Cy-Ns和Cy-Cls的光谱性能的影响
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成就
致谢
个人简介

(7)五甲川菁染料激发态寿命调控及其生物应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.0 引言
    1.1 菁染料的结构特征和分类
    1.2 多甲川菁染料结构和光谱的关系
    1.3 菁染料的光稳定性和提高方法
    1.4 菁染料的自聚集
        1.4.1 自聚理论
        1.4.2 抑制自聚
    1.5 菁染料的生物应用
        1.5.1 金属离子选择性探针
        1.5.2 pH敏感型荧光探针
        1.5.3 小分子敏感型荧光探针
        1.5.4 其他近红外荧光探针
    1.6 论文的选题依据与染料分子的设计
2 五甲川菁线粒体荧光探针:光稳定性与激发态寿命关系
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 中间体及染料的合成步骤
        2.2.3 探针分子光谱测试方法
        2.2.4 光稳定性实验
        2.2.5 染料的理论计算
        2.2.6 染料的瞬态吸收光谱测试
        2.2.7 细胞培养和染色成像
        2.2.8 染料分子的毒性实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 染料的光谱性能
        2.3.2 染料光稳定性测试
        2.3.3 染料瞬态吸收测试
        2.3.4 高斯计算
        2.3.5 细胞成像
        2.3.6 细胞毒性实验
    2.4 本章小结
3 中位卤素取代五甲川菁染料在光动力治疗上的应用
    3.1 引言
    3.2 分子设计
    3.3 实验部分
        3.3.1 仪器和试剂原料
        3.3.2 中间体及染料的合成
        3.3.3 探针分子光谱测试方法
        3.3.4 单线态氧量子产率
        3.3.5 细胞毒性实验
        3.3.6 细胞共定位实验
        3.3.7 细胞凋亡验证
        3.3.8 细胞内活性氧检测
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 染料的光谱性能
        3.4.2 单线态氧量子产率
        3.4.3 细胞内光动力效果
        3.4.4 细胞复染实验
        3.4.5 细胞核形态学观测
        3.4.6 细胞内活性氧探测
    3.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 化合物的高分辨质谱图和核磁图谱表征
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(8)新型水溶性对称五甲川吲哚菁染料的合成及生物应用究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 吲哚菁染料的结构特征和分类
    1.3 吲哚菁染料的结构与性质的关系
    1.4 吲哚菁染料的合成方法
    1.5 吲哚菁染料的合成进展
        1.5.1 三甲川吲哚菁染料的合成
        1.5.2 五甲川吲哚菁染料的合成
        1.5.3 七甲川吲哚菁染料的合成
    1.6 吲哚菁染料的性质
        1.6.1 光谱性能
        1.6.2 水溶性
        1.6.3 光稳定性
        1.6.4 自聚性
    1.7 吲哚菁染料的应用
        1.7.1 光动力学治疗
        1.7.2 太阳能电池
        1.7.3 肿瘤检测
        1.7.4 蛋白荧光标记
        1.7.5 DNA分子探针
        1.7.6 pH探针
        1.7.7 活细胞染色
    1.8 本文研究内容
    参考文献
2 实验部分
    2.1 实验仪器
    2.2 实验试剂
    2.3 合成路线
        2.3.1 对称性五甲川磺酸吲哚菁的合成路线
        2.3.2 对称性五甲川吲哚菁的合成路线
        2.3.3 不对称五甲川吲哚菁染料的合成路线
        2.3.4 不对称三甲川吲哚菁染料的合成路线
    2.4 实验步骤
        2.4.1 对称性五甲川磺酸吲哚菁染料的合成步骤
        2.4.2 对称性五甲川吲哚菁染料的合成步骤
        2.4.3 不对称五甲川吲哚菁染料的合成步骤
        2.4.4 不对称三甲川吲哚菁染料的合成步骤
    2.5 染料的光学性能测定
        2.5.1 紫外吸收光谱的测定
        2.5.2 摩尔消光系数的测定
        2.5.3 荧光发射光谱的测定
        2.5.4 光稳定性的测定
        2.5.5 荧光量子产率的测定
    2.6 染料标记蛋白质
        2.6.1 染料标记蛋白方法
    2.7 Cy5菁染料作为pH荧光探针时的探讨
        2.7.1 pH的调试和光谱的测定
    2.8 细胞染色
        2.8.1 细胞的培养
        2.8.2 固定细胞的染色
        2.8.3 活细胞的染色
3 结果与讨论
    3.1 化学合成部分
        3.1.1 2.1b的合成讨论
        3.1.2 2.1f的合成讨论
        3.1.3 Cy5-1 和Cy5-2 的合成讨论
        3.1.4 Cy56661 和Cy56662 的合成讨论
        3.1.5 Cy3的合成讨论
    3.2 光学部分
        3.2.1 Cy5染料的光学性能
        3.2.2 染料的光稳定性
        3.2.3 蛋白标记
        3.2.4 pH值对染料荧光强度的影响
        3.2.5 细胞染色
结论
参考文献
附图
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(9)水溶性苯乙烯半菁染料的合成及光谱性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 菁染料介绍
        1.2.1 菁染料的结构
        1.2.2 菁染料的合成
    1.3 菁染料的性质
        1.3.1 菁染料的光谱和结构的关系
        1.3.2 水溶性
        1.3.3 光稳定性
        1.3.4 菁染料的聚集
    1.4 菁染料的应用
        1.4.1 蛋白标记
        1.4.2 pH探针
    1.5 选题背景和依据
2 实验部分
    2.1 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的合成及光谱性能研究
        2.1.1 实验药品与仪器
        2.1.2 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的合成路线
        2.1.3 杂环中间体的合成
        2.1.4 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的合成提纯及表征
    2.2 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的光谱性能测试
        2.2.1 染料的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱的测试
        2.2.2 染料在不同溶剂中的光稳定性测试
        2.2.3 染料表面活性剂水溶液的配制以及光谱性能测试
        2.2.4 染料在不同pH水溶液中的光谱性能测试
        2.2.5 染料在不同金属离子水溶液中的光谱性能测试
        2.2.6 染料与BSA作用后的光谱性能的测试
3 结果与讨论
    3.1 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的合成及光谱性能研究
        3.1.1 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料中间体的合成
        3.1.2 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料的合成及纯化
        3.1.3 染料的结构表征
        3.1.4 水溶性吲哚核苯乙烯半菁染料光谱性能
        3.1.5 染料在不同溶剂中的光稳定性
        3.1.6 染料在表面活性剂水溶液中的光稳定性
        3.1.7 染料在不同pH水溶液中的光谱性能
        3.1.8 染料在不同金属离子水溶液中的光谱性能
        3.1.9 染料与BSA作用后的光谱性能研究
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(10)新型含羧戊基不对称五甲川菁染料的合成及蛋白标记(论文提纲范文)

1 实验部分
    1. 1 仪器与试剂
    1. 2 合成路线
    1. 3 1-磺酸丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸钾盐( 1b) 的合成
    1. 4 半菁( 1) 的合成
    1. 52,3-二甲基-3-己酸-3H-吲哚-5-磺酸( 2b) 的合成
    1. 61-磺酸丙基-2,3-二甲基-3-己酸-3H-吲哚-5-磺酸( 2) 的合成
    1. 7 吲哚菁染料( Cy5) 的合成
    1. 8 染料的光学性能
        1. 8. 1 紫外吸收和荧光光谱的测定
        1.8.2光稳定性的测定
    1. 9 染料的生物标示
2 结果与讨论
    2. 1 染料的合成
    2. 2 紫外吸收光谱和荧光光谱的测定
    2. 3 荧光染料标记牛血清蛋白
    2. 4 荧光染料的光稳定性
3 结论

四、水溶性3H-吲哚菁型生物荧光标示染料的研究(论文参考文献)

  • [1]PEG修饰吲哚花菁染料的合成及其结直肠癌光诊疗评价[D]. 史霄. 河南大学, 2020(02)
  • [2]水溶性荧光染料的合成及其在酸性黄染料功能化中的应用[D]. 邵怀怀. 东华大学, 2020(10)
  • [3]pH敏感型近红外花菁类荧光探针的设计合成与应用[D]. 金迪. 天津大学, 2019(01)
  • [4]基于三芳基咪唑和BODIPY的荧光探针的设计、合成及性能研究[D]. 刘书智. 湘潭大学, 2019(02)
  • [5]新型方酸菁和酰胺-DPA类染料探针及其离子识别与作用机制研究[D]. 刘洋. 燕山大学, 2018(06)
  • [6]氮或氧取代七甲川吲哚菁中位氯系列衍生物的合成及性能研究[D]. 郑立辉. 燕山大学, 2018(05)
  • [7]五甲川菁染料激发态寿命调控及其生物应用[D]. 黄海桥. 大连理工大学, 2017(06)
  • [8]新型水溶性对称五甲川吲哚菁染料的合成及生物应用究[D]. 张鹏超. 河南大学, 2017(05)
  • [9]水溶性苯乙烯半菁染料的合成及光谱性能研究[D]. 陈辉. 齐齐哈尔大学, 2016(02)
  • [10]新型含羧戊基不对称五甲川菁染料的合成及蛋白标记[J]. 张鹏超,王升,吴品,汤昆,张付利. 化学通报, 2016(05)

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水溶性3H-吲哚菁型生物发光标记染料的研究
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