水溶性不对称吲哚菁染料的合成、光学性能及生物标示

摘要

目的:吲哚菁染料具有光谱范围广(550 nm-1200 nm)、荧光量子产率高和检测灵敏度高等特点，现已被广泛应用于荧光探针、蛋白质标示、DNA测序和细胞染色等方面。我们设计在吲哚“N”位引入非离子型水溶性树杈PEG醚链，得到拥有产率更高、水溶性更好、光学性质更加优良等特点的新型水溶性不对称吲哚菁染料。
　　方法:吲哚菁染料一般通过三个步骤合成得到，首先:通过Fisher反应得到碱性杂环;其次:碱性杂环与烷基化试剂反应得到季铵盐;最后:缩合剂与带有活性甲基的季铵盐反应得到目标产物。磺酸基苯肼、对甲苯磺酰氯和聚三乙二醇等为原料合成得到一种新型水溶性不对称吲哚五甲川菁染料Cy5-671和一种新型水溶性不对称吲哚三甲川菁染料Cy3-567。由磺酸基苯肼和对溴甲基苯甲酸等为原料合成得到一种吲哚五甲川菁染料Cy5-668。利用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计测定了产物的光学性质;吲哚菁染料经过琥珀酰亚胺酯活化后与牛血清白蛋白或羊抗小鼠IGg进行了标示实验;同时把Cy5-671和Cy5-668的性质进行了对比。
　　结果:我们总共合成十余种中间产物，最终得到了三种水溶性不对称吲哚菁染料，其结构都经1HNMR和MS确认。Cy5-671的最大吸收波长为657 nm，消光系数为1.6105/M-1cm-1，最大荧光发射波长671 nm，荧光量子产率为0.24; Cy5-668的最大吸收波长为650 nm，消光系数为1.4105/M-1cm-1，最大荧光发射波长668 nm，荧光量子产率为0.10; Cy3-567的最大吸收波长为559 nm，消光系数为0.8105/M-1cm-1，最大荧光发射波长567 nm，荧光量子产率为0.06; Cy5-671在水中的光稳定明显高于Cy5-668;Cy5-671标记牛血清白蛋白的D/P值1.96，Cy5-668标记牛血清白蛋白的D/P值1.57，Cy3-567标记牛血清白蛋白的D/P值1.59。
　　结论:新型水溶性不对称吲哚五甲川吲哚菁染料Cy5-671在吲哚“N”位引入非离子型水溶性树杈PEG醚链，与Cy5-668相比较，Cy5-671拥有较好的水溶性，并且容易分离提纯，产率也较高;拥有较好的光谱性质和较高的荧光量子产率并且标示蛋白质能获得比较好的有利于实际应用的D/P值。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 吲哚菁染料的结构和分类

1．2 吲哚菁染料的合成

1．2．1 对称性吲哚菁染料的合成

1．2．2 不对称性吲哚菁染料的合成

1．3 吲哚菁染料的性能

1．3．1 吲哚菁染料的光谱性能

1．3．2 吲哚菁染料的水溶性

1．3．3 吲哚菁染料的光稳定性

1．4 吲哚菁染料的应用

1．4．1 光谱增感剂

1．4．2 光盘存储染料

1．4．3 太阳能电池

1．4．4 生物分析中的应用

1．4．5 其他应用

1．5 本课题研究的意义和内容

参考文献

2 实验部分

2．1 CY5的合成

2．1．1 仪器

2．1．2 试剂

2．1．3 合成路线

2．1．4 实验步骤

2．2 CY3-567的合成

2．2．1 仪器

2．2．2 试剂

2．2．3 合成路线

2．2．4 实验步骤

2．3 染料的光学性能

2．3．1 仪器和试剂

2．3．2 紫外光谱和消光系数的测定

2．3．2 荧光光谱和荧光量子产率的测定

2．3．4 光稳定性

2．4 染料的生物标记方法

2．4．1 仪器和试剂

2．4．2 吲哚菁染料的活化

2．4．3 生物标记方法

3 结果和讨论

3．1 结果

3．1．1 吲哚菁染料的光学性质

3．1．2 吲哚菁染料的标示结果

3．2 讨论

3．2．1 合成讨论

3．2．2 光学性质的讨论

3．2．3 标示蛋白质的讨论

参考文献

结论

附图

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文