核苷磷酸盐对含双芘侧链荧光敏感器化合物的荧光猝灭与分子识别

合成了一种在水溶液中对核苷磷酸盐ATP,ADP,AMP阴离子具有识别能力的荧光化学敏感器分子---化合物1。通过检测化合物1在水溶液中芘激基缔合物荧光发射强度随核苷磷酸盐、腺嘌呤等的加入而引起的变化,求出不同核苷磷酸盐及腺嘌呤对芘激基缔合物荧光发射的猝灭常数,并进行了比较研究。利用荧光发射强度随不同核苷磷酸盐引入而发生的变化计算出化合物1对不同核苷磷酸盐进行配位的配位稳定常数。结果表明所合成的化合物1对ATP有着良好的识别力选择功能。此外,还利用分子力学的计算方法对化合物1及其与核苷磷酸盐形成配合物后的分子构象及几何尺寸作了计算,并结合实验结果进行了初步讨论。     

含芘荧光化学敏感器及其与核苷磷酸盐的相互作用

设计合成3种含芘荧光化学敏感器--化合物(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ). 研究了芘丁酸,化合物(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ)等与腺嘌呤,5-腺苷单磷酸二钠盐(AMP),5-腺苷二磷酸二钠盐(ADP),5-腺苷三磷酸四钠盐(ATP),5-脱氧胸腺嘧啶三磷酸四钠盐(dTTP)等生物活性分子相互作用时的荧光猝灭光谱,运用Stern-Volmer猝灭等方程分别求出它们相互作用时的猝灭常数及稳定常数. 结合化合物荧光寿命的测定,对含芘荧光化学敏感器在不同波长激发下所得的荧光光谱以及基态下自由分子的CPK模型等对上述含芘荧光化学敏感器同核苷磷酸盐的作用机制进行了讨论.     

含芘荧光化学敏感器化合物同小牛胸腺DNA分子间的相互作用

研究了含芘荧光化学敏感器分子被ctDNA猝灭的荧光光谱.ctDNA分子对该化学敏感器中芘的激发单体,激基缔合物都有猝灭作用.对激发单体的猝灭速度顺序为;化合物(2)>化合物(1)>芘丁酸>化合物(3);对激基缔合物的猝灭速度顺序为;化合物(2)化合物(3).由得到的荧光猝灭数据,可按公式(2)求得荧光化学敏感器分子与ctDNA分子相互作用的稳定常数.发现化合物(2)与ctDNA分子间有着最强的相互作用能力.按ctDNA和含芘荧光化学敏感器的分子结构、构型以及分子内原子-原子的间距等提出了ctDNA分子与该荧光化学敏感器的作用模型,并对上述结果进行了初步解释.     

以吖啶染料荧光猝灭为基础的卤素阴离子检测研究

合成了两种吖啶及吖啶橙盐类小分子化合物和带有吖啶盐的三元共聚物.研究了它们在溶液中的荧光被卤素离子猝灭的问题.发现它们能强烈地被碘离子所猝灭而不易被氯离子猝灭,表明这类化合物有可能用于在有氯离子存在条件下对碘、溴离子的检测.对荧光猝灭机理进行的研究发现,卤素离子的猝灭能力并不和它们对发光化合物的系间窜越和三重态的生成等有关,而是和阴离子对极化分子的作用减弱了分子内的电荷转移能力相关.     

三爪结构萘乙酰胺衍生物与过渡金属离子的螯合荧光增强

合成了具有三爪结构的化合物三-(1-萘乙酰胺乙基)胺(1),它对具有荧光猝灭能力的过渡金属离子具有荧光增强的效应。比较不同的过渡金属离子存在时上述化合物溶液的荧光光谱和吸收光谱变化,可以发现：在利用荧光光谱进行检测时必须注意过程中引起荧光增强和猝灭的机制,这将对考察配体与金属离子间配位能力大小作出正确估计有着重要的帮助。     

用荧光光谱法研究OLED用的新型蓝色发光染料和三-（8-羟基喹啉）铝(AlQ_3)的光诱导电子转移和激基复合物的生成

在合成了三种新型发射蓝光化合物的基础上，对它们在溶液中的光物理行为作 了详细研究。发现它们的荧光能强烈地被三-（8-羟基喹啉）铝所猝灭，并在荧光 光谱的长谱部分出现因发生光诱导电子转移而生成激基复合物的发光。几个方面的 工作-如猝灭常数的测定，电子转移过程自由能的计算，都表明化合物荧光猝灭过 程的电子转移性质。此外，还讨论了因出现光诱导电子转移和激基复合物给OLED器 件带来的影响，特别对三种作为器件发射蓝光化合物的优劣进行了讨论，表明化合 物DPF有着最佳的发光特征。     

带萘酚基的多足胺类化合物与ctDNA的相互作用

本工作合成了一系列带萘酚基的多足胺类化合物,对它们在不同溶剂及不同pH条件下的光物理行为进行了详细研究。通过对萘酚基在不同条件下荧光光谱中存在着不同比例的萘酚基和酚负离子发光,可对化合物分子所处环境的特性作出正确的估计。工作还研究了ctDNA对该类化合物荧光的猝灭问题,提出具有三足多胺结构的该类化合物比其他两种化合物-双足及单足多胺化合物有着更强的与DNA相互作用的能力。而插入于DNA双螺旋结构的萘酚基由于能和DNA碱基对发生相互作用而引起荧光猝灭。实验结果表明：DNA的引入,对化合物的两种发光峰的猝灭有着不同的速度常数。对这一现象的机理进行了详细的讨论。     

多足化合物的分子内激基缔合物形成及pH对其荧光的影响

研究了含萘脲基多足化合物溶液的稳态和瞬态光物理行为.由于分子内不同足间脲基的相互作用干扰了萘基的π-π叠合,使分子内萘基的激基缔合物生成受到影响.实验表明:由于三足化合物存在着给电子叔胺基团,因此当萘基被激发时、可因分子内的光诱导电子转移而导致荧光猝灭.正因如此,在三足化合物归一化后的稳态光谱中激基缔合物的发光强度很弱.用皮秒级单光子记数技术测得该化合物的瞬态荧光为三指数衰变过程.其中最长寿命的物种,即属于生成激基缔合物后再分解为萘激发态的部分仅占总量的4%,与稳态的结果相一致.工作表明对这类可用作荧光化学敏感器的三足化合物,如利用其激基缔合物的强度变化为其识别外来物种的敏感部位并不适合.相反,如引入的外来物种能影响化合物的分子内光诱导电子转移,进而影响萘基的发光强度,则是一较好的判别外来物种是否已进入主体的标志.     

溶液pH对硫堇与DNA相互作用方式的影响

用电化学和光谱方法研究了溶液pH对硫堇(TH)与小牛胸腺脱氧核糖核酸(CT-DNA)相互作用方式的影响.电化学测量结果表明，在pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液中, TH与CT-DNA之间的作用方式以嵌入结合为主，在pH 6.5的磷酸盐缓冲溶液中， TH与CT-DNA之间的作用方式既存在嵌入结合也存在静电作用.荧光光谱测量结果表明，TH与DNA结合后其荧光发生猝灭，通过Stern-Volmer方程计算得到pH 6.5时TH-DNA体系的猝灭常数高于pH 7.2时的值，表明在pH 6.5的溶液中两者相互作用更强.圆二色谱(CD)实验结果也证实了这一结论.     

吡唑啉衍生物与溶剂相互作用的研究

通过对一类吡唑啉衍生物（1-苯基-3-（N，N-二甲基氨基苯乙烯）-5-（4-N，N-二甲基氨基苯基）-2-吡唑啉）在不同溶剂中的光谱行为，研究了该衍生物和溶剂分子间的一般相互作用和特殊相互作用．发现利用吡唑啉溶液的荧光猝灭现象能对其和溶剂分子间不同相互作用问题提供有价值的信息．     

Fluorescence chemosensors with pyrene and their interaction with nucleotide phosphate

A group of fluorescence chemosensor with pyrene, compounds (Ⅰ), (Ⅱ) and (Ⅲ), were synthesized The fluorescence spectra and the lifetime of these compounds were carefully measured. The fluorescence quenching spec tra of pyrenyl butyric acid, compounds (Ⅰ), (Ⅱ) and (Ⅲ) by different nucleotide phosphates, AMP ADP, ATP dTTP, were also recorded and studied. The quenching and the stability constants were calculated by Stern-Volmer equa tion and eq. (2), respectively. The mechanism of interaction between fluorescence chemosensor and nucleotide phos phate was didscussed based on the comparison of the results obtained with the CPK model of free molecules of these com pounds in the ground state.     

速灭威与牛血清白蛋白作用的研究

在pH=7.4的生理条件下,应用荧光光谱法研究了速灭威与牛血清白蛋白间相互作用。结果表明:速灭威对牛血清白蛋白的荧光有较强的猝灭作用,测定不同温度下的猝灭常数,证实了速灭威对牛血清白蛋白的荧光猝灭过程机理为静态猝灭。根据猝灭结果计算了不同温度下的结合位点数、结合常数。应用同步荧光光谱法探讨了速灭威对牛血清白蛋白构象的影响。依据f ster非辐射能量转移理论确定受体间的结合距离和能量转移效率。     

Fluorescence quenching of versatile fluorescent probes based on strongly electron-donating distyrylbenzenes responsive to aromatic chlorinated and nitro compounds, boronic acid and Ca(2+)

The fluorescence quenching behavior of two distyrylbenzenes (DSBs) newly prepared bearing strongly electron-donating groups was investigated. Several chlorinated and nitro compounds quench the fluorescence of both DSBs with various efficiencies depending on the electron-withdrawing properties; the strongly electron-withdrawing compound, such as 2,4,5-trichlorophenol and 2,4-dinitrofluorobenzene, effectively diminish the fluorescence intensities of the DSBs. The fluorescence quenching was also detected in the interaction between the azacrown DSB and phenylboronic acid, while the fluorescence recovers by adding triethylamine. These quenching phenomena are attributed to the photo-induced electron transfer (PET) process. On the other hand, the azacrown DSB selectively interacts with Ca(2+) to decrease its fluorescence intensity, but the DSB with the dimethylamino groups did not. These results suggest a potential use of these types of compounds as sensors for strongly electron-withdrawing substances and a suitable metal cation.     

Cu~(2 )和 Fe~(3 )与明胶的相互作用

利用荧光猝灭法,研究了不同温度、酸度下,Ｃｕ２＋和 Ｆｅ３＋与明胶的相互作用．计算了猝灭常数和结合常数．紫外光谱和显微红外光谱的测定结果表明,Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋与明胶分子中的酰胺键发生了作用．探讨了猝灭机理．计算出的热力学函数表明,在Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋与明胶的相互作用过程中熵变起主要的作用．     

Static and dynamic model for 4-aminodiphenyl fluorescence quenching by carbontetrachloride in hexane

The fluorescence quenching of 4-aminodiphenyl (4ADP) with chloromethanes (CH2Cl2, CHCl3 and CCl4) have been studied in solvents of different polarity and viscosity. The quenching rate constants (kq) have been determined in all solvents. For CCl4 and CHCl3 quenching, the kq depends on solvent viscosity whereas for CH2Cl2, the kq values show a mixed trend with no clear-cut variation with either solvent polarity or solvent viscosity. Quenching mechanism involving an intermediate donor-acceptor complex formation is proposed for CH2Cl2 quenching. A positive deviation was observed in the Stern-Volmer (SV) plot for CCl4 quenching in hexane. The static-dynamic model could explain this.     

Cu2＋和Fe3＋与明胶的相互作用

利用荧光猝灭法, 研究了不同温度、酸度下, Cu2＋和Fe3＋与明胶的相互作用.计算了猝灭常数和结合常数.紫外光谱和显微红外光谱的测定结果表明, Cu2＋、Fe3＋与明胶分子中的酰胺键发生了作用.探讨了猝灭机理.计算出的热力学函数表明,在Cu2＋、Fe3＋与明胶的相互作用过程中熵变起主要的作用.     

Europium tetracycline as a luminescent probe for nucleoside phosphates and its application to the determination of kinase activity

The determination of enzyme activities and the screening of enzyme regulators is a major task in clinical chemistry and drug development. A broad variety of enzymatic reactions is associated with the consumption of adenosine triphosphate (ATP), including, in particular, phosphorylation reactions catalyzed by kinases, formation of adenosine cyclic monophosphate (cAMP) by adenylate cyclases, and ATP decomposition by ATPase. We have studied the effect of a series of adenosine (ATP, ADP, AMP, cAMP) and guanosine (GTP, GDP) phosphoric esters, and of pyrophosphate (PP) on the fluorescence emission of the europium tetracycline (EuTC) complex. We found that these compounds have strongly different quenching effects on the luminescence emission of EuTC. The triphosphates ATP and GTP behave as strong quenchers in reducing the fluorescence intensity of EuTC to 25 % of its initial value by formation of a ternary 1:1:1 complex. All other phosphate esters showed a weak quenching effect only. The applicability of this fluorescent probe to the determination of the activity of phosphorylation enzymes is demonstrated by means of creatine kinase as a model for non-membrane-bound kinases. In contrast to other methods, this approach does not require the use of radioactively labeled ATP substrates, additional enzymes, or of rather complex immunoassays.