近红外荧光染料的结构、性质及生物荧光成像应用

近红外荧光生物成像技术由于具有深的组织穿透性、低背景荧光干扰、最小生物样本光损伤等特点引起人们越来越多的关注。开发高荧光效率、低毒性的近红外荧光染料是近红外荧光成像技术发展的关键所在。本文综述了五类主要的有机近红外荧光染料(菁类、BODIPY类、罗丹明类、方酸类、卟啉类)的研究进展,重点分析其结构与光学性质等构效关系,为近红外荧光染料的设计和制备提供指导。另外,总结了有机近红外荧光材料功能化修饰的主要方法以改善生物相容性、靶向性能等,最后对近红外荧光染料存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望。     

有机锡缩聚物荧光染料的开发和研究

国际上在活性、荧光和还原三大染料工业中,荧光染料越居第二位。有机锡缩聚物荧光染料是近几年才开发的新型荧光材料。本文就荧光发射的基本原理,荧光物质的吸光发光的结构特征,染料高分子化的优点,以及影响荧光性能诸方面进行了论述。本文还简述了有机锡缩聚物荧光化合物的合成,荧光量子产率和荧光寿命的测定,以及其应用前景。     

基于抑制扭转的分子内电荷转移(TICT)提升有机小分子荧光染料亮度及光稳定性※

有机小分子荧光染料研究已有170余年历史, 其结构和性能随着合成方法和应用需求的发展而不断革新, 已被广泛应用于荧光标记、探针和生物成像中. 近年来发展起来的超分辨荧光成像技术对有机小分子荧光染料的亮度、稳定性和开关性能等均提出了更高的要求, 这为染料发展带来了新的机遇. 当前, 化学工作者也将更多精力聚焦在染料结构改造提升有机小分子荧光染料的亮度与光稳定性. 激发态扭转的分子内电荷转移(TICT)是有机小分子荧光染料中主要的非辐射衰减途径之一. 因而, 抑制TICT能够很好地提升染料的亮度和光稳定性, 并成为目前针对超分辨成像技术发展高亮度和光稳定性的有机小分子荧光染料的主要方法. 本综述首先简要回顾了TICT的机制和发展过程, 而后重点介绍近些年通过抑制TICT策略来提升不同结构有机小分子荧光染料光谱性能方面的进展.     

苯并噻唑衍生物用作EL器件中发光材料的研究

在多层结构的有机电致发光器件(EL)研制中,一个最富吸引力的提高器件发光效率的方法是通过选择具有高荧光量子产率的发光染料为掺杂剂,加入到作为主体的电子或空穴传输层内,经电子与空穴在主体化合物层内的复合形成激子,经能量转移,激发染料分子,发射染料荧光.     

水杨醛缩2-芴胺席夫碱的合成、晶体结构及生物活性

芴在煤焦油中的含量为1%～2%,全国每年可从中提取1.4万吨芴.芴是一种带有荧光的片状化合物,作为一种新型的发光材料主要用于制备芴基金属化合物、有机光导体、树脂、染料、Ziegler-Natta催化剂的给电子体等.     

一种新型二氰基乙烯修饰的二呋喃环戊烯光开关:荧光性质、传感性能和生物应用（英文）

近年来,借助于高度优化的小分子荧光染料,荧光蛋白和先进的标记技术,荧光标记技术得到了极大的发展.二芳基乙烯光开关荧光染料的研究,主要通过在二芳基乙烯中引入荧光核和对芳基的结构修饰.与噻吩相比,呋喃具有更好的刚性、溶解性和可生物降解能力以及更强的荧光.因此,二呋喃乙烯可以作为荧光标记技术的小分子荧光染料.设计并制备了一种基于二氰基乙烯的二呋喃乙烯新型荧光光开关.该化合物在溶液中呈现典型的可逆光致变色性能,且以其出色的选择性、灵敏度和高对比度来实现氰根离子的荧光检测.此外,通过核磁滴定实验,解释了其对氰根离子的响应机理.由于采用呋喃替换噻吩使得该化合物拥有更强的荧光,成功应用于生物体内的荧光染料和氰根离子探针.     

不同取代羟基黄酮类化合物与血清白蛋白的相互作用分析

采用荧光光谱法研究了3种具有不同取代羟基的黄酮类化合物芹菜素、染料木素和高良姜素与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用,测定了3种黄酮化合物与BSA的结合常数和结合位点,并分析了它们对BSA的荧光猝灭过程及其之间的相互作用类型,同时利用同步荧光和紫外吸收光谱探讨了它们对BSA构象的影响.结果表明,3种黄酮类化合物分子中的羟基数目以及位置对各化合物与BSA的作用有重要影响,导致水溶液中这3种黄酮类化合物与BSA发生相互作用的强弱不同,其作用力顺序为芹菜素>高良姜素>染料木素.     

多功能光致变色化合物

有机光致变色化合物是一种新型有机功能化合物,可广泛应用于光存储、光开关和光转换器件等领域,本文综述近几年来双光致变色化合物体系及具有荧光性能、磁性能等多功能光致变色化合物体系的研究进展,并对有机光致变色化合物的研究应用做了展望。     

新型水溶性不对称五甲川吲哚菁染料的合成、荧光性能及荧光标记

合成了枝状聚乙二醇醚链取代的新型不对称五甲川吲哚菁荧光染料,利用1H NMR、HRMS等技术手段表征了化合物的结构,并测定了染料的荧光性能、光稳定性,标示了牛血清白蛋白。结果表明,该染料的最大吸收波长为657 nm,最大荧光发射波长为671 nm,荧光量子产率为0.24,经过8 h的光照反应,染料有4.4%产生光降解,溶于水,n(染料)∶n(牛血清白蛋白)=2∶1时,标记蛋白质的染料/蛋白质(D/P)值达1.57。     

二氧化钛悬浆体系中八种染料的太阳光催化氧化降解

研究了二氧化钛悬浆体系中具有不同结构和不同取代基的八种染料化合物在太阳光作用下的降解过程。实验中测定了染料溶液的脱色速度、总有机碳去除率以及降解过程中部分无机离子的生成情况。结果显示,在此条件下,八种染料化合物均得到不同程度的降解。着重比较了染料分子在光催化降解过程中,不同取代基以及取代基的不同位置对染料分子降解及无机离子生成情况的影响,从而进一步揭示了染料分子的光催化降解机理。     

呋喃衍生物:一类新兴的有机半导体材料

π-共轭分子广泛用于有机场效应晶体管、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机发光二极管等领域中.在π-共轭分子中引入呋喃环可以显著的改变分子的光学、电化学、电荷传输等性质.π-共轭呋喃衍生物由于具有载流子迁移率高、荧光量子效率高以及溶解性好等特点,引起了国内外广泛的研究兴趣.实验和理论研究都已证明呋喃衍生物是一类优良的半导体材料,可以用于制得高性能的场效应晶体管、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机发光二极管.作者在简单介绍呋喃衍生物特点的基础上,着重介绍了呋喃衍生物应用于制备有机场效应晶体管、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机发光二极管等领域中的研究进展.     

室温下CuCl催化的可兼容卤代官能团的氯代酰胺对芳基硼酸的亲电氨化反应

有机含氮化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物,许多有机含氮化合物具有生物活性,如氨基酸、多肽、蛋白质等;不少药物、染料等也是有机含氮化合物．过渡金属催化的碳-氮偶联反应是金属有机化学的一类重要反应,多年来一直被有机化学家们关注和研究．但是,目前以R1R2N＋作为合成子与金属试剂进行亲电氨基化反应的报道却少之又少．     

荧光碳点在分析传感中的应用进展

荧光碳点（CDs）是2004年发现的一种新型碳基纳米材料,呈球形、粒径在2～10 nm左右,具有优异的荧光性能、易于功能化修饰、抗光漂白性强、环境危害低、生物相容性好以及合成原料来源丰富等特点,被认为是有机荧光染料和半导体量子点的最佳替代品,在光电学、光催化、化学传感和生物成像等领域有着广阔的应用前景。本文主要介绍了CDs作为化学传感器的荧光检测机制,重点总结了近年来CDs在离子、有机小分子以及生物大分子检测等方面的应用,以期为荧光纳米探针的设计与应用提供理论和研究依据。     

聚集诱导发光有机小分子无机纳米复合材料的研究进展

有机-无机复合荧光纳米材料制备简便,生物相容性好,成像性能优异,在化学和生物传感、生物成像、催化及能源材料等领域受到很多关注.传统的荧光有机小分子与无机材料复合时,常发生荧光猝灭,而聚集诱导发光(Aggregation-InducedEmission,AIE)有机小分子在聚集态具有高发光量子产率,为有机-无机复合荧光纳米材料的研究提供了机遇.由于AIE有机小分子功能化的无机纳米材料独特的优点,人们对其设计、合成及应用进行了较多研究.综述了AIE有机小分子和多种类型的无机纳米结构(金属纳米颗粒、钙钛矿材料、层状材料、氧化物、硫化物等)复合材料的制备和应用的新进展,特别是在化学和生物传感、生物成像、药物输运、光热治疗、催化以及能源等领域的应用,并对其发展前景进行了展望.     

嘧啶基双光子荧光染料的设计合成与生物成像

生理条件下光学性质稳定的双光子荧光染料在生物成像领域具有广阔的应用前景。我们使用2,4-二甲基-6-羟基嘧啶与4-(N,N-二甲氨基)苯甲醛进行缩合反应,设计合成了具有双光子荧光性质的化合物2-[(1E)-2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基]-6-甲基-4(3H)-嘧啶(NHP)。通过质谱(MS)、核磁共振波谱(NMR)、紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱等技术手段表征了其结构,研究了其光物理性质,以及外部环境改变对其发射光谱的影响。结果表明,化合物NHP的最佳吸收峰位于400 nm,最佳发射峰位于540 nm左右,且荧光发射不受金属离子、氨基酸和pH等环境因素的影响。生物实验结果表明,化合物NHP细胞毒性较小,且具有很好的活细胞和果蝇脑组织成像效果,是一种较为理想的双光子荧光生物成像染料。     

二氟硼类荧光探针研究及其在生物分析中的应用新进展

本文介绍了二氟硼化合物的分类和结构特点,并对近年二氟硼化合物作为荧光染料和荧光探针的研究进展进行了评述.对二氟硼化合物的应用前景进行了展望,引用文献42篇.     

量子点荧光标记在重组噬菌体表面展示肽与胰岛素受体相互作用中的应用

近年来用于生物荧光标记的发光材料越来越多,尤其是具有较高发光效率、巯基羧酸修饰的纳米微粒,如CdSe,CdTe等半导体量子点(Ouantum dots,QDs)在生物荧光标记领域的应用已成为研究热点,QDs标记作为高灵敏度的非同位素荧光分析法,在实时监测生物体内,尤其是细胞内的蛋白质问相互作用以及研究细胞分化、细胞间相互作用方面的优势日益受到人们的重视。用有机荧光染料来标记细胞和生物分子的方法早已有应用嘲,但是传统的荧光染料有较多的缺陷：激发光谱窄;发射光谱很宽;易光漂白和光解。     

巯基化合物近红外小分子荧光试剂的研究进展

巯基化合物(RSH)广泛存在于生物体内,在生命活动中起着关键作用。因此,检测其含量变化及动态分布十分必要。近红外(NIR,600nm)荧光由于背景干扰少、组织穿透力强、对生物损伤小等特点日益成为人们关注的焦点,而有机小分子荧光试剂在近红外荧光分析中的应用较多。本文引用文献94篇,按有机小分子的荧光团分类,对2010年以来用于巯基化合物分析的有机小分子荧光试剂进行了综述,并展望了其发展趋势和应用前景。     

吲哚菁绿在生物成像与医学工程中的应用进展

吲哚菁绿(ICG)是一种阳离子型花菁类染料,具有毒性低、亲和力高、荧光发射位于近红外区等优点。因此,作为一种可临床使用的近红外有机荧光染料,其已被广泛应用于生物成像、疾病诊断等领域。本文从吲哚菁绿的临床应用和肿瘤诊断治疗展开论述,通过实例全面介绍ICG的相关信息。     

荧光染料探针分子对变异细胞的识别

介绍了变异细胞的结构特征、细胞识别与荧光标记技术以及荧光染料探针分子标记细胞的方式。简述了荧光染料探针分子用于变异细胞组织的标记与识别的研究新进展。并针对目前荧光染料探针分子的应用现状,分析了未来的发展趋势,包括增强荧光染料探针分子与人体组织的相容性、靶向性,提高其灵敏度,降低毒性等的方法和途径。简述了固相合成分离技术用于探针分子的制备与纯化的优越性。