聚集诱导发光探针的制备、构效关系研究及在生物成像和检测中的应用

发布时间：2020-10-17 18:07

　　 荧光探针在化学传感、生物传感、细胞成像等方面具有明显的优势,然而传统的荧光染料在高浓度下存在聚集诱导猝灭(ACQ)缺陷,极大限制了其应用范围。聚集诱导发光(AIE)概念的提出为发展新型荧光探针开辟一个全新的路径。当前对AIE现象的解释主要是基于分子内运动受限(RIM)机制,而结合分子内运动受限(RIM)机制与激发态分子内质子转移(ESIPT)机制,可赋予AIE荧光分子一系列优点,包括:斯托克位移大、合成简便、易于修饰等。本论文主要是基于RIM与ESIPT的协同机制开发了一系列新型AIE分子,研究其构效关系,进而构筑可用于肝素检测以及细胞器特异性光激活成像的荧光探针,具体工作如下:在第一章的工作中,我们系统总结了近期报道的基于RIM与ESIPT协同机制的AIE分子及探针的研究成果。在第二章的工作中,我们基于苯并喹唑啉酮(HPQ)分子骨架,设计了一系列HPQ衍生物,系统研究了取代基类型及位置对其光物理性质的影响,并开展了溶酶体靶向荧光成像的研究工作。在第三章的工作中,我们基于HPQ分子骨架,通过修饰磷盐基团并引入碘负离子,制备了AIE探针HPQ-TBP-I,进一步基于聚集诱导发光与对离子取代的协同机制,实现了对肝素的高灵敏和定量检测。在第四章的工作中,我们制备了一类具有原位生成能力的光激活AIE探针,通过SS键切断和分子内环化反应,原位生成苯并噻唑啉类化合物,通过光氧化反应,可高效率生成具有AIE性质的苯并噻唑类化合物,同时通过引入细胞器靶向基团,可实现脂滴及溶酶体的特异性光激活荧光成像。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.3;R318
【部分图文】：

华南理工大学硕士学位论文们发现了 AIE 现象[11]。一类具有螺旋桨型结构的分子（噻咯衍可自由转动，激发态能量被耗散，因此不发射荧光，而在聚集态（Restriction of Intramolecular Rotation，RIR）可发射强荧光（研究发现，除了 RIR 之外，还有一类分子在聚集态下会发生分子n of Intramolecular Vibration，RIV）进而实现 AIE 现象，分子内分子内运动，因此唐本忠教授等人提出了分子内运动受限（Rer Motion，RIM）的机理（图 1-2）[8, 12]。自从 AIE 的概念提出之上解决 ACQ 问题，大量科研工作者投身到该领域的研究中来，种新型的 AIE 分子并拓展了 AIE 分子的应用[9, 13-16]。

a）TPE 的化学结构及其 AIE 现象的机理 RIR；（b）THBA 的化学结构AIE 现象的机理 RIV[10]氢类 AIE 分子类化合物体系是 AIE 分子体系中一类重要的代表，由于其结构中只含有碳，其各类化学、光物理及电性能之间的关系相对更容易理解，因此对于分及 AIE 机理的研究具有重要意义，其中四苯基乙烯（TPE）更是 AIE 体系izu 等人开发了一类以 1,3,5-三烯为核的新型 AIE 分子，以化合物 1，2 为）。[17]化合物 1，2 在良溶剂氯仿中几乎不发光，但是在固态下其量子产率（ 25.0%和 33.0%。作者通过研究其晶体结构发现，该类分子中其分子边缘苯环与中心核之间存在一定的扭转角度，可以阻止分子之间的 π–π 堆叠，所连接的碳碳单键部分在溶液态下可自由旋转而在固态下旋转受限，通过

第一章 绪论运动不能有效抑制，激发态能量由于分子内运动而以溶剂还是非极性溶剂，当温度降低时其荧光发射均出发生的情况下分子内运动受限也会使其荧光增强，这说，其 AIE 现象产生的本质原因并不是 ESIPT 过程，物 22 的研究也同样证实了 ESIPT 体系的 AIE 效应可
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 CHEN DongYang;SHI JianBing;WU YanMei;TONG Bin;ZHI JunGe;DONG YuPing;;An AIEE polyelectrolyte as a light-up fluorescent probe for heparin sensing in full detection range[J];Science China(Chemistry);2013年09期

2 ;Conjugated polyelectrolytes for label-free visual detection of heparin[J];Science China(Chemistry);2011年04期

本文编号：2845141