近红外Cu^(2+)比率荧光探针合成及其细胞成像

基于罗丹明染料和菁染料衍生物,设计合成了一种新型近红外比率Cu^(2+)荧光探针(RCy7)。通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征。详细研究了该荧光探针对Cu^(2+)的光学识别性能。在体积比为1∶1的乙腈/Tris-HCl(20mmol/L,pH=7.2)缓冲溶液中,探针RCy7显蓝色且在722nm波长处有较强的荧光发射峰,随着Cu^(2+)的加入,探针在722nm波长处的最大发射峰蓝移到577nm,溶液颜色也从蓝色变为粉红色。该探针对Cu^(2+)的识别具有高选择性,而且可在较宽的pH(5.5~11.3)范围内实现对Cu^(2+)的检测。Cu^(2+)的浓度在0~1.0×10^(-5) mol/L范围内与探针的荧光强度比值(I577/I722)呈良好的线性关系,相关系数R^(2)=0.9928,检出限为1.09×10^(-8) mol/L。此外,探针RCy7具有良好的细胞膜透性,被成功地用于活HeLa细胞中Cu^(2+)的荧光成像。

基于三苯胺-罗丹明染料荧光探针对pH和Cu^2+的选择性识别

基于罗丹明B酰肼和三苯胺染料合成了pH和Cu^2+双识别分子探针(RTPA),并利用核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨质谱表征了RTPA的分子结构。通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了该荧光分子探针在极性不同的有机溶剂中的光谱性能以及在THF/H2O(V:V=1:1)溶液中对Cu^2+和质子的选择性识别性能。结果表明:随着溶剂的极性增大,化合物RTPA的最大发射波长发生红移,从419 nm红移到500 nm。该探针在水溶液中可以实现高选择性识别Cu^2+离子,不受其他常见金属离子的竞争性干扰。通过Job’s plot曲线证明了探针RTPA识别Cu^2+的化学计量比是1:1,Cu^2+的检出限为0.635μmol/L。当pH在1.87~4.48区间内,探针的荧光强度与pH呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9957,其pKa为3.13。探针RTPA也可用于极酸性条件下(pH<4)质子浓度的定量检测。