铱磷光配合物的合成及其在生物成像中的应用

论文摘要

铱磷光配合物具有量子效率高、发射寿命长、可以实现可见光激发和可通过改变配体结构调节发光等优点,正逐渐被应用于化学传感器和生物成像领域。本论文中首先合成了一例阴离子型铱配合物,将其用于汞离子检测和活细胞磷光标记;其次利用Gd（ ）配合物具有高弛豫率、优良的热动力学稳定性和较低的毒副作用等特点,设计合成了水溶性的磁光双功能的Ir-Gd异核金属配合物分子探针,探索其在活细胞和活体中的荧光成像和磁共振成像的应用。本论文的研究工作包括以下两个部分:1.阴离子型铱磷光配合物的合成及其用于汞离子检测和细胞标记合成了一种含异硫氰酸酯的阴离子型铱配合物TBA[Ir（dfppy）2（NCS）2] ,加入Hg2+前后,配合物溶液的紫外-可见吸收光谱和磷光发射光谱都有显著变化,其对Hg2+的识别具有高度选择性和优良的抗干扰性;我们进一步推测了配合物识别Hg2+的可能机理,认为配合物的乙腈溶液中加入Hg2+后,乙腈分子取代异硫氰酸上的氮原子与铱配位,而异硫氰酸根与Hg2+形成了异硫氰酸汞盐,从而导致配合物的荧光猝灭,实现Hg2+的有效检测。实验结果表明该配合物可作为Hg2+的“turn-off”型磷光计量计。此外,细胞磷光成像表明该配合物可以对细胞浆染色,从而可以用于细胞标记。2. Ir-Gd异核金属配合物的合成及其在生物成像中的应用设计合成了一类含有铱磷光配合物和稀土大环多胺多酸配合物双功能单元的异核金属配合物（Ir-Gd）,细胞荧光共聚焦成像实验表明该配合物可以穿过细胞膜进入细胞,专一性地染色细胞的细胞浆区域,且水溶性好,细胞毒性较低;体外磁共振成像数据表明Ir-Gd配合物有较高的纵向弛豫率（ r1 = 7.04 mM-1·s-1 ）,进一步研究表明该配合物可以作为活体磁共振成像造影剂,为活体病理研究和临床诊断提供了新的手段。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 铱磷光配合物的常见类型和应用
• 1.2 铱磷光配合物应用于磷光传感器和细胞标记的研究进展
• 1.2.1 磷光传感器
• 1.2.2 基于铱配合物的磷光传感器研究进展
• 1.2.3 铱配合物用于细胞磷光标记的研究进展
• 1.3 磁—光双模式分子影像的研究进展
• 1.3.1 磁共振成像
• 1.3.2 光学分子成像
• 1.3.3 磁—光双模式分子影像探针的研究进展
• 1.4 本论文工作的研究思路
• 参考文献
• 第二章 阴离子型铱磷光配合物的合成及其用于汞离子检测和细胞标记
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和药品
• 2.2.2 化合物的合成与表征
• 2.2.3 实验仪器及方法
• 2.2.4 晶体结构测定
• 2.2.5 金属离子滴定实验
• 2.2.6 细胞荧光共聚焦成像实验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 合成与表征
• 2.3.2 配合物l的晶体结构
• 2.3.3 配合物的光物理性质
• 2.3.4 加入Hg2+后配合物的光谱变化
• 2.3.5 离子选择性和竞争实验
• 2+识别的作用机理'>2.3.6 配合物l对Hg²⁺识别的作用机理
• 2.3.7 配合物1用于细胞标记
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 Ir—Gd异核金属配合物的合成及其在生物成像中的应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和药品
• 3.2.2 化合物的合成与表征
• 3.2.3 实验仪器及方法
• 3.2.4 细胞荧光共聚焦成像实验
• 3.2.5 细胞毒性实验
• 3.2.6 体外磁共振成像实验
• 3.2.7 活体磁共振成像实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 合成与表征
• 3.3.2 Ir-Gd配合物的光物理性质
• 3.3.3 配合物用于细胞磷光探针
• 3.3.4 细胞毒性实验
• 3.3.5 体外磁共振成像实验
• 3.3.6 活体磁共振成像实验
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 论文工作总结
• 硕士期间发表论文
• 致谢