吲哚二甲川菁染料的绿色合成及其光谱研究

目的研究吲哚二甲川菁染料的绿色合成及部分染料的紫外-可见光谱性质。方法参照绿色化学的原则,采用微波辐照法,以哌啶为催化剂,在无溶剂条件下快速合成4种吲哚二甲川菁染料,并用1H NMR,IR,UV-vis确证产物的结构。结果提供了绿色合成吲哚二甲川菁染料的方法;所用无溶剂微波辐照法合成吲哚二甲川菁染料,既减少杂质的引入,又避免使用大量有机溶剂,反应条件温和,操作简便,后处理简单;合成的染料在不同溶剂中的最大吸收、摩尔消光系数有较大差别。结论染料的最大吸收波长基本随溶剂的折光率增大而红移;溶剂的折射率对于染料光谱吸收有一定影响。合成所需时间短、产率高,绿色环保。     

一例用于活细胞溶酶体成像的双光子荧光染料的合成、表征及生物成像性能研究

以芴的衍生物-9,9-二甲基-2-硝基芴为原料,经硝基还原反应、氨基取代反应、付克酰基化反应和Click反应,获得一例D-π-A结构的可用于活细胞内溶酶体成像的双光子荧光染料lyso-w.通过对染料分子lyso-w的基本光学性质表征及生物成像方面的测试,验证了其光谱性质、双光子吸收性质以及生物成像性能.实验结果表明:染料分子lyso-w是一例性能较好的活细胞溶酶体特异性标记的双光子荧光染料.     

水溶性菁染料荧光标示剂的合成及其光谱性能

合成得到了5种新的线性多甲川3H-哚碳菁染料，其结构特点是吲哚环中含有N-对羧苄基，通过^1H NMR和ESI-MS等对新染料化合物的结构进行了表征，并探讨了它们的光稳定性及在水、甲醇、乙醇和DMF等溶剂中的光谱性能。     

几种半菁染料的合成、光物理性质及在pH检测中的应用研究

制备了几种喹啉系列半菁染料和苯并噻唑系列半菁染料,并对其在不同溶剂中的吸收光谱和荧光光谱进行了研究．这类化合物的吸收光谱随pH值的变化发生规律性的变化,这种性质使其在pH检测中具有潜在的应用价值．     

菁染料的聚集态与荧光效应

本文着重研究了三只增感效率较高的菁染料在不同溶剂和不同浓度下的聚集态和荧光光谱。通常在甲醇溶液中染料的吸收光谱呈单分子态,荧光光谱有Stokes位移,在碱性水溶液中吸收光谱有明显双峰荧光光谱,而无Stokes位移,同时还计算了相应的荧光量子产率,结果为J聚集态的染料Ⅰ比产生二聚集态的染料Ⅱ的荧光量子产率高。菁染料的荧光光谱强度随不同的浓度、不同pH卤盐和表面活性剂的加入而发生变化。     

具有桥链七甲川菁染料的合成及其电子吸收光谱

合成了三个具有桥链的七甲川菁染料。研究染料结构对最大吸收波长的影响,并测定了染料在18种溶剂中的吸收光谱,发现染料的V_(max)~(ab)分别与溶剂的n~2-1/2n~2+1、(ε-n~2)(2ε+n~2)/ε(n+2)~2和((ε-1)/(ε+2))-((n~2-1)/(n~2+2))存在着良好的钱性关系。     

核酸花菁探针中间体-2,3,3-三甲基吲哚-N-乙酸的合成与表征

花菁类近红外荧光探针量子产率高、光稳定性好,广泛应用于核酸及其他生物分子的标记和检测[1].近年来,双-嵌花菁荧光探针安全方便、高灵敏度、低背景,作为一类理想核酸探针更是发展迅速[2].然而,由于花菁染料水溶性较差,在实际应用中存在一定限制,故而必须在菁染料分子中引入亲水性基团,以提高菁染料的应用范围[3,4,].本文通过引人羧酸亲水基团,制备水溶性吲哚衍生物,为合成水溶性双嵌花菁染料准备中间体.     

一种用于过氧亚硝酸根检测的近红外比率荧光探针的研制

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO^-)荧光成像检测.研究结果表明：探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO^-后,强氧化性的ONOO^-会导致Cy-P的π共轭体系被破坏,并生成蓝色荧光物质,最大发射波长蓝移了268 nm;探针分子Cy-P对ONOO^-线性检测范围为0～15μmol/L,检测下限为13 nmol/L;该探针分子对ONOO^-的识别性能优于其他各种可能干扰的生物分析物;该探针分子具有低细胞毒性,适用于活细胞中的外源性和内源性ONOO^-的成像检测.     

多甲川苯乙烯菁染料的合成及其溶剂效应

本文合成了六个多甲川苯乙烯型菁染料,研究了溶剂对其最大吸收波长、Stokes位移及荧光量子效率的影响。比较了两个典型的用来描写溶剂对吸收波长影响的McRae方程和Nicol方程,发现前者在这里更为适合。结果还表明,这些染料在不同溶剂中的Stokes位移较好地符合Lippert方程,溶剂性质对染料的荧光效率影响很大。     

荧光染料探针修饰研究进展

介绍荧光染料生物标记技术研究及应用发展状况,并对菁染料的特点、修饰及应用现状进行描述.阐明了增强荧光染料的水溶性,与人体组织的相容性和变异细胞识别标记的靶向性,以及提高灵敏度和降低毒性是荧光染料探针修饰研究的热点问题.着重对荧光染料探针修饰方式进行了综述.简要介绍了利用胺衍生物或叠氮将荧光染料定向引入细胞表面,增强染料表达细胞变异信息的改性方法.采用壳聚寡糖对荧光染料进行修饰,在增强探针分子生物组织相容性、靶向性及降低毒性方面具有明显作用.     

聚苯乙烯微球中荧光共振能量转移的研究

采用分散共聚合法制备了单分散的负载有1,8-萘酰亚胺染料的荧光微球。利用供体和受体染料间的荧光共振能量转移,荧光微球在激发供体染料时同时实现了供体和受体染料的双重荧光发射信号。结果表明:当微球中染料的浓度相对较低(质量分数小于0.2%)时,荧光共振能量就可以有效地发生转移。聚合过程中增加供体或受体染料的浓度都会提高能量转移效率,这是浓度增加使得染料分子间距离缩短造成的。通过调整微球中染料浓度可以获得不同能量转移效率、具有荧光编码信号的系列荧光微球。这类粒径均一的荧光微球在多元生物分析中有潜在的应用价值。     

肝癌临床标本原位移植模型的建立及其影像学评估

目的 建立基于临床肝癌手术标本的原位移植(patient-derived orthotopic xenograft PDOX)模型,研究近红外荧光(Near-infrared fluorescence,NIRF)活体成像和PET/CT在模型评估中的应用。方法 将临床新鲜肝癌手术标本接种于重度免疫缺陷NPG小鼠皮下建立肝癌PDX模型,通过组织形态观察、STR分型检测和免疫组化分析对PDX模型进行评估。进一步将PDX模型肿瘤组织进行裸鼠肝原位移植建立PDOX模型,注射近红外荧光染料IR-783,通过小动物活体成像检测肿瘤的发生;尾静脉注射18F-FDG,通过小动物PET/CT观察确认肝原位肿瘤的生长。结果 STR分型结果表明PDX肿瘤的人源性特征,组织形态观察和免疫组化检测表明PDX肿瘤保持了原发肿瘤病理学特征;近红外荧光活体成像检测到肝脏肿瘤的发生;PET/CT可清晰观察到小鼠肝脏部位18F-FDG分子探针富集。结论 成功建立了肝癌PDOX模型,通过小动物活体成像和PET/CT影像技术可对该模型进行评估,为肝癌的治疗和发病机制研究提供了良好的动物模型。     

溴甲酚紫与血清白蛋白的相互结合反应

应用荧光光谱法研究了水溶液体系中,溴甲酚紫与牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用.结果表明溴甲酚紫对血清白蛋白的荧光有较强的猝灭作用,其荧光猝灭主要为静态猝灭,从荧光猝灭结果求得不同温度下溴甲酚紫与BSA,HSA的结合常数K,发现随反应温度上升K值下降.由反应焓变、熵变,确定了溴甲酚紫与血清白蛋白的结合主要是静电引力.依据非辐射能量转移机理,测定了不同温度下溴甲酚紫与血清白蛋白相互结合时,其给体-受体间距离和能量转移效率.进一步证实了该反应为单一静态猝灭过程,且阐明了其猝灭机理是通过能量转移产生的.     

Synthesis, properties, and optical applications of noble metal nanoparticle-biomolecule conjugates

Noble metal nanoparticles, such as gold or silver nanoparticles and nanorods, exhibit unique photonic, electronic and catalytic properties. Functionalization of noble metal nanoparticles with biomolecules (e.g., protein and DNA) produces systems that possess numerous applications in catalysis, delivery, therapy, imaging, sensing, constructing nanostructures and controlling the structure of biomolecules. In this paper, the recent development of noble metal nanoparticle-biomolecule conjugates is reviewed from the following three aspects: (1) synthesis of noble metal nanoparticle-biomolecule systems by electrostatic adsorption, direct chemisorption of thiol derivatives, covalent binding through bifunctional linkers and specific affinity interactions; (2) the photonic properties and bioactivation of noble metal nanoparticle-biomolecule conjugates; and (3) the optical applications of such systems in biosensors, and medical imaging, diagnosis, and therapy. The conjugation of Au and Ag nanoparticles with biomolecules and the most recent optical applications of the resulting systems have been focused on.     

具有不同N^N配体的金属铱配合物长磷光性质

长磷光成像是指移除激发光源后的延迟发光,它无需实时激发光的照射,相比传统荧光成像有更高的信噪比.为了研究铱(Ir)配合物的长磷光性质,设计了3种C^N配体相同,而N^N配体不同的Ir配合物,在溶液层次研究了它们的长磷光性质.经过比较,将长磷光强度最强的3,8-二溴邻菲罗啉配合物制备成纳米粒子,在小鼠背部皮下进行长磷光成像,与荧光成像对比,呈现出更高的信噪比.     

近红外荧光染料对胃癌细胞的特异性识别*

测试近红外荧光(near infrared fluorescence,NIRF)染料IR-783对胃癌细胞的特异性识别。将转染荧光素酶luciferase的人胃癌传代细胞SGC-7901皮下移植于裸鼠,7 d后分别使用NIRF染料IR-783和荧光素酶底物进行活体荧光成像和生物发光,测定肿瘤部位ROI(region of interest)值,连续检测并绘制NIRF强度与生物发光强度相关性曲线;选择前期建立的胃癌PDX(patient-derived tumor xenografs,PDX)模型免疫组织化学检测肿瘤组织中CEA与CK8/18的表达,确定移植瘤与原发肿瘤病理学一致性;将SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞分别培养24 h,分别加入线粒体示踪剂(mito-tracker)或溶酶体示踪剂(lyso-tracker),30 min后加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料在胃癌细胞中的结合部位;将正常胃上皮细胞分别与转染GFP的SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞共培养24 h后,加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料对胃癌细胞的特异性识别。活体成像结果显示,IR-783染料能够特异性的聚集于人胃癌裸鼠移植瘤部位;NIRF强度与luciferase强度的相关性达99%以上;PDX肿瘤与原发肿瘤中CEA与CK8/18表达均呈强阳性;荧光显微镜下检测到NIRF染料不仅能够特异性识别传代胃癌细胞,同时也能识别来自PDX模型的肿瘤细胞,并优先集聚在肿瘤细胞的线粒体与溶酶体中。近红外荧光染料IR-783能够特异性识别胃癌细胞,可用于胃癌模型的成像研究,是肿瘤治疗的一种潜在工具。     

七甲川菁染料与醋酸阿比特龙的化合物应用于小鼠前列腺癌的活体成像和治疗研究

摘要:目的 研究七甲川菁( heptamethine carbocyanine)近红外( near-infrared fluorescence, NIRF)荧光染料与醋酸阿比特龙( abiraterone acetate,ABi)合成化合物( DZ1-ABi 和 783-ABi) 对前列腺癌的治疗及其在活体成像中的应用。方法 化学合成两种化合物 DZ1-ABi 和 783-ABi;将人前列腺癌细胞 PC-3、LNcaP 和 C4-2 培养至对数生长期后分别加入 DZ1-ABi、783-ABi 和 ABi,观 察 三 种 化 合 物 对 肿 瘤 细 胞 增 殖 的 抑 制 作 用;将 人 源 性 前 列 腺 癌 PDX 肿 瘤（B45354）皮下移植裸鼠随机分组给予 DZ1-ABi、783-ABi 和 ABi 治疗并监测肿瘤生长状况。 荷瘤鼠分别注射 DZ1- ABi 和 783-ABi（0. 1 nmol / 只）,活体成像监测两种化合物在小鼠体内的代谢情况和肿瘤靶向性。 结果相较于ABi 和 783-ABi,DZ1-ABi 能更好地抑制人前列腺癌细胞 PC-3、LNcaP 和 C4-2 的增殖;在荷瘤鼠药敏实验发现,DZ1-ABi 表现出较 783-ABi 和 ABi 更好的治疗效果;活体成像显示,无论是肿瘤的靶向性还是荧光信号强度,DZ1-ABi 均表现出比 783-ABi 更为明显的优势。 结论DZ1-ABi 相较于 783-ABi 和临床药物 ABi 在对肿瘤的抑制和活体成像中均表现出比较明显的优势,有望成为新型的肿瘤显像和治疗双重靶向药物。     

改性聚苯乙烯微球对蛋白质的吸附与解吸特性

通过蒸馏–沉淀法制备单分散的聚苯乙烯(PS)微球,并用两亲性聚合物聚乙二醇(PEG)对PS进行修饰.以牛血清蛋白(BSA)为模型,研究PS-PEG微球对BSA的吸附与解吸特性.结果表明,聚合物微球对BSA的吸附受pH、微球上PEG含量以及NaCl溶液质量浓度的影响,作用力为疏水吸附.在无盐水体系下解吸,解吸率最高为96.2%,表明微球在蛋白质分离应用中可重复使用.     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。