基于罗丹明B光控荧光开关的设计研究

发布时间：2020-04-19 21:13

【摘要】：光致变色分子广泛应用于化学,物理,生物学和材料科学等领域。光致变色材料已普遍用于光学开关,光学信息存储,基因芯片材料,强光辐剂量剂,光学信息遗传材料,装饰和保护包装材料。而罗丹明B是一种具有优异光学性质的染料,具有很多的优势,如长波长吸收,高荧光量子产率,吸收系数大,开环形式的高稳定性,pH应用范围广,细胞膜透过性好。现已设计并制得的基于罗丹明B的光控荧光开关在超分辨率成像领域的应用研究仍比较少。本文基于罗丹明B通过化学修饰的方式对其进行修饰,设计并合成了基于pH调控的光控荧光开关和基于氢键调控的光控荧光开关。首先,罗丹明B与三氯氧磷反应,然后加入邻硝基苯胺,得到罗丹明硝基苯胺(Rh-NA)。在与还原剂四氢铝锂反应后,得到基于pH调控的光控荧光开关罗丹明苯并咪唑(Rh-BMDZ),经pH测试得到其中性的pKa值,对金属离子,质子和非质子溶剂具有较强的抗干扰性,具有良好的稳定性和可逆性,在丙三醇溶液中经紫外光光照后发生光致变色现象,Rh-BMDZ可定位到细胞的线粒体和溶酶体中,并监测其pH变化。其次罗丹明B与三氯氧磷反应,分别加入丝氨醇和3-氨基苯硼酸,得到基于氢键调控的光控荧光开关罗丹明丝氨醇(Rh-Ms)和罗丹明3-氨基苯硼酸(Rh-Aba)。两种探针都为偏酸性的pKa值,均有较强的抗干扰性,良好的稳定性和可逆性,在丙三醇溶液中经紫外光光照后发生光致变色现象。Rh-Ms可以定位到溶酶体中,Rh-Aba可定位到线粒体中且通过紫外光照射生物细胞成功实现光致变色现象。
【图文】：

第 1 章 引 言及机理简介指某些化合物在不同波长和强度的光作用下引化使化合物对光的吸收峰值即颜色发生相应的的。理是指当用某一波长的光照射时，化合物（A）化合物（B），并在另一波长的光照射或加热的，具有该性质的化合物为光致变色材料。h 1h 2or A B

从而对可逆转换的循环次数产生影响，并且抗疲劳性较差，易发生氧解，开环吸收的波长通常都小于 600nm。图 1-2 螺吡喃可逆的变色反应) 二芳基乙烯类人类早期发现并研究的一类在顺反异构化基础上的有机光致变色化合物仅在一定波长的紫外光照射下进行顺反异构化反应，此外，，还可发生可逆环化反应，并且通过该反应得到的二氢菲容易被氧化而脱氢生成菲。二芳烯类有机物有优异的热稳定性、化学稳定性，同时还有良好的灵敏度和抗性。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

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本文编号：2633747