单光子与双光子激发的均二苯乙烯型金属离子荧光探针

《单光子与双光子激发的均二苯乙烯型金属离子荧光探针》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单光子和双光子激发的均二苯乙烯型金属离子荧光探针FRET(FluorescenceResonanceEnergyTransfer)，到目前为止，大部分双光子荧光探针的设计还是根据单光子荧光探针的原理来设计，下面简要介绍一下这五种机理。1．2．1光诱导电子转移PET(PhotoninducedElectronTransfer)U蝴。—r—u盼一。丰[≥卜⋯L眭鞋QHa皤B—卜嗍oDCeI谴厶F稳嚣￡EXClr￡DBOU／1IlD19,．gOFIO：PHOREREGEP'rOR#n鳓勇O}哪6隧RECEPTOR图1．2PET探针识别金属离子的原理示意图f11】Fig

2、．1．2PrincipleofcationrecognitionoffluorescentPETsensor荧光分子探针的组成是由其作用机理决定的，不同作用机理的荧光探针，其自身的结构也不相同。在荧光分子探针的设计中，光诱导电子转移PET机理应用的最多。这类探针分子的结构组成包括荧光团(fluorophore)、受体(receptor)和连接桥(spacer)。根据氧化还原电位的大小，选择合适的受体和荧光团，使得富电子受体的一个电子可以转移到缺电子的荧光团上。在这种情况下，荧光团受激发而跃迁到激发态的电子不能回到基态而使荧光团荧光淬灭，荧光变弱。当受体与金属离子

3、作用后，其HOMO轨道能量降低，荧光团受激发而跃迁到激发态的电子则能够回到基态，荧光团荧光恢复，发生了抑制PET的作用。这是一种底物诱导的荧光增强现象。荧光增强c=L(ON／OFF)值为2时，就有应用价值，而达到10，在暗场中就有明显的视觉效果。PET探针通常只有荧光强度的变化，不会出现荧光波长的移动。r01NO＼OO／’Lo√PET一1PET．2大连理工大学硕士学位论文PET-1是最早也是结构最简单的PET荧光探针。加入K+，荧光量子产率从0．003增加到0．14。而PET一2【l2j中的受体部分是一个含硫的杂冠醚，对铜离子具有很强的络合。但是，PET过程是从

4、荧光团到金属离子，存在一个Cu2+／Cu十的还原过程，导致荧光淬灭。当然并不是所有的荧光团都能发生PET，PET探针的设计不但要满足受体(receptor)与荧光团(fluorophore)的氧化还原电位要相互匹配，同时连接桥(spacer)也起着至关重要的作用，通常连接桥为一个或两个亚甲基。1．2．2分子内电荷转移ICT(IntramolecularChargeTransfer)●加舳cf『Dn叫晰伪edDnO，卵up●m姆删『on州狮帕ac唧鼢岔roup赋琵豳蛔{图1．3客体对不同结构ICT探针前线轨道的影响【13】Fig．1．3Frontierorbitc

5、hangeofdifferentICTprobewiththeinteractionofanalyte黔鼎这一原理也被称作光诱导电荷转移PCT(photoninducedchargetransfer)。具有分子内电荷转移(ICT)机理的探针分子，其结构组成上的一个不同于PET机理的重要特征是荧光团(fluorophore)与受体(receptor)是直接相连，没有连接桥(spacer)部分。通常受体与荧光团之间存在一定的共轭作用，而整个分子则为大的71；体系，受体可以是供电子基团，也可以是吸电子基团。当金属离子与探针分子作用后，吸收光谱表现出相应的蓝移和红移。如

6、探针分子ICT．1、ICT一2几OD]>O)OQJ＼—／＼NOOHIC’I’一1IC。i一2ICT—1114j为典型的ICT荧光探针，氮杂冠醚既是受体，同时也是推拉电子体系的电子供给体，冠醚受体部分与荧光母体萘酰亚胺形成推电子能力当金属离子进入冠醚空穴中后，会改变体系由推电子变为拉电子，ICT一1与碱土金属离子如Ca2十络合时，由于金属离子的拉电子效应，降低了冠醚氮原子的供电子能力，因此发生荧光蓝移，并使荧光——一望堂兰塑翌堂量塑垄塑塑三茎圣堕型全星塞三茎娄堡笪增强。ICT一2【15】中金属离子与香豆素羰基和羧基作用而增强了原来的推拉电子体系，吸收光谱红移，荧光

7、峰的位置通常也要发生改变。ICT机理的荧光探针的～个显著应用在于其可作为比例探针，金属离子与受体作用之后会使荧光团吸收出现蓝移或红移的现象，荧光除了强度的变化之外还有波长的变化，这是ICT机理荧光探针的重要特点。ICT机理的荧光探针也存在缺陷：当金属离子与供电子的受体作用时，受光激发会发生光致金属离子解离。1．2．3扭曲分子内电荷转移TICT(TwistedIntramolecularChargeTransfer)扭曲分子内电荷转移(TICT)是分子内电荷转移的--干00，之所以将其单独说明是因为近年来在利用TICT机理设计分子荧光探针方面出现了崭新的局面，如T

8、ICT一1荧光探针分子【