萘酐-咔唑“杂交”的多位点可修饰双光子荧光染料的设计、合成及应用研究

Two photon organic fluorescent dyes are an important part of the field of fluorescent dyes，which are widely used in biology and medicine due to spatially confined two-photon excitation and three-dimensional imaging in the living tissues. In recent years, there are only one or two sites, which could be modified. Therefore, the two photon fluorescent dyes are not modified by the targeting group, recognition site and drug molecules at the same time, which limit their application in physiological and pathological studies. Here, we hybridize naphthalene anhydride with carbazole to construct a series of two-photon fluorescent dyes with three modified sites. And then, the two-photon fluorescent molecules are applied to construct lysosome targeted hydrogen peroxide fluorescent probe with two modified sites and lysosomal targeted hydrogen sulfide fluorescent probe with drug molecule modified by three sites. Therefore, the two-photon fluorescent molecules with muti-sites modification are an important breakthrough in the field of two-photon fluorescent dyes, which could provide theoretical guidance and research value in the application of physiological and pathological studies with muti-sites modified two-photon fluorescent probes. It is an important research field in the cross disciplines of organic chemistry, biology and medicine with important scientific significance and research value.

双光子有机荧光染料属于荧光染料领域的重要组成部分，在生物和医学研究中得到广泛的应用，主要是由于该类染料可以在组织深层面进行限域激发和活组织的三维成像。近年来，所发展的双光子荧光染料大部分只有一个或者两个修饰位点，难以将靶向基团、小分子识别位点以及药物分子同时引入染料平台，这也就限制了双光子染料在生理和病理研究中的使用。本项目拟采用萘酐与咔唑进行“杂交”，合成了具有三个位点可修饰的双光子荧光染料。通过对染料性质的优化研究将其应用于双位点修饰的溶酶体靶向过氧化氢荧光探针的研究和三位点共同修饰的溶酶体靶向的硫化氢载药荧光探针的研究。因此，本项目所设计和合成多位点可修饰的双光子荧光染料，是双光子荧光染料领域的重要突破，有望为多位点可修饰的双光子荧光探针在生理和病理研究中提供理论指导和实验依据，是当前有机化学、生物和医学等交叉学科的一个重要研究方向，具有重要的科学意义和研究价值。

近年来，有机荧光探针在生物和医学研究中得到广泛的应用，开发具有实际应用价值的荧光染料和分子探针具有较强的理论和实践意义。基于该项目为基础的主要研究内容包括：发展了应用于脂滴检测的荧光传感器，并基于此项目开发了高分子类型的荧光传感分子；开发了几种可以检测小分子（硫化氢、次氯酸、半胱氨酸、脂滴等）的荧光探针，并将其应用于环境和细胞内小分子的检测；基于此项目“杂交”构建多位点可修饰的荧光染料及一种简单的染料氨基化的方法正在研究中，并取得了较大的研究进展，论文正在整理中；基于此项目的研究进一步发展了一系列的AIE荧光分子，并逐渐通过不同取代基团的亲疏水性质摸索出染料AIE性质的规律性，该方面论文已经整理完成并投稿。因此，本项目所涉及的目标和研究计划已经完成，并且通过进一步的研究发展了新的研究方向，拓展了研究思路，有望为荧光探针在生理和病理研究中提供理论指导和实验依据且该研究方向是当前有机化学、生物和医学等交叉学科的一个重要研究方向，具有重要的科学意义和研究价值。