基于氟硼二吡咯的镉离子双光子荧光探针的设计,合成及应用研究

基本信息
批准号:21307021
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:韩书磊
学科分类:
依托单位:国家烟草质量监督检验中心
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱风鹏,李雪,刘彤,姜兴益,陈晓水
关键词:
镉离子氟硼二吡咯荧光探针双光子吸收
结项摘要

Cadmium has been recognized as highly toxic heavy metal that is inessential for human beings. Efficient fluorescent probes are desired for .on-line Cd2+ detection in the cell and molecule level to define mechanisms involved in Cd2+ uptake and carcinogenesis. The development of two-photon fluorescent probe and two-photon fluorescent microscope offers powerful tools for the achievement of this target. However, there are few chromophores that are suitable as fluorophores of two-photon fluorescent probes, and even few two-photon fluorescent probes for Cd2+. This project plans to develop a series of BODIPY-based two-photon chromophores with intramolecular rigid D-π-A-π-D scaffold by introducing diphenylamine-fluorene to β position of BODIPY core. N,N-bis(pyridin-2-ylmethyl)benzenamine or polyamide, which have good selectivity and sensitivity for Cd2+, will be introduced to the chromophores. Then, substituent effect on the two-photon fluorescent property, sensing mechanism and selectivity is to be discussed, and the one with the best property will be chosen for two-photon fluorescent imaging experiments of Cd2+ in living cells. This project will provide theoretic and practical value in the exploration of BODIPY based two-photon fluorescent probe and its application in the field of two-photon Cd2+ cell imaging.

镉是一种非人体必需的具有强生物毒性的重金属元素,亟待人们发展高效的荧光探针技术,对生物细胞及组织内的镉离子进行实时在线检测,以揭示其在人体内的吸收及致病机理。双光子荧光探针及双光子荧光显微镜的出现和发展,为其提供了强有力的工具。但是,适合作为双光子荧光探针发色团的荧光基团较少,且基于镉离子的双光子荧光探针也极少报道。本项目拟通过在氟硼二吡咯(BODIPY)的β位引入二苯胺-芴(并芴)结构,合成一系列具有分子内刚性D-π-A-π-D结构的新型双光子荧光基团,并在α位引入N,N-二(2-亚甲基吡啶)苯胺或多酰胺链作为受体,进而合成一系列基于BODIPY的有机双光子荧光探针,讨论不同取代基效应对荧光探针的双光子荧光性能、识别性能及识别机理的影响,并选择性能最优者,探讨其在镉离子双光子细胞成像方面的应用,为基于BODIPY的双光子荧光探针的设计,合成及其在细胞成像领域的应用提供理论及实验依据。

项目摘要

具有大的双光子吸收截面的双光子荧光探针在金属离子(如镉离子)生物识别领域有着重要的应用前景。氟硼二吡咯(BODIPY)是一类性能优异的荧光发色团,但是,基于BODIPY的双光子荧光基团很少,基于BODIPY的双光子荧光探针尚未见报道。本研究主要取得以下成果:(1)合成了一系列基于BODIPY的新型双光子荧光基团,其最大双光子吸收截面可达1659 GM;(2)合成出对Cu2+具有识别性能的荧光探针,并进行性能表征;(3)在三氟乙酸钯的催化下,利用4-三氟甲磺酸酯基香豆素和吲哚化合物发生偶联反应,可以得到一种具有优异抗肿瘤活性的4-吲哚基香豆素衍生物;(4)利用路易斯酸BiCl3的催化高效的实现了吲哚化合物的二聚反应,并最终实现了2,3’-联吲哚化合物的合成;(5)在SCI收录的国际学术期刊上发表4篇SCI论文,申请专利5篇。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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