1、近年來，硅基羅丹明近紅外熒光染料及探針的研究引起了廣泛關(guān)注，硅基羅丹明染料和探針不僅具有優(yōu)良的近紅外光譜性質(zhì)，同時又保留了傳統(tǒng)羅丹明染料和探針的諸多優(yōu)點，為設(shè)計合成近紅外熒光染料和探針，實現(xiàn)活體細(xì)胞及組織的近紅外熒光成像提供了有效方法。盡管硅基羅丹明類染料及探針穩(wěn)定性好，吸收率高，具有良好的熒光特性，但是此類羅丹明染料和探針的光譜范圍大多集中在650 nm左右的遠(yuǎn)紅外光區(qū)和近紅外光區(qū)，熒光發(fā)射波長大于700 nm的染料還不多見?？紤]到熒

2、光的組織穿透力和背景干擾與波長密切相關(guān)，具有更長波長的熒光染料及探針將更有利于熒光成像。因此，進一步發(fā)展結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)良、適用于活體細(xì)胞與組織成像的近紅外熒光染料和探針，設(shè)計合成高靈敏度的熒光染料及探針，拓展熒光染料及探針的光譜范圍和應(yīng)用領(lǐng)域一直是研究的熱點和難點。
　　針對已有熒光染料及探針存在的問題，綜合本課題組對硅基羅丹明類熒光染料及探針的研究基礎(chǔ)，要從分子水平上有效地改變?nèi)玖霞疤结樀幕瘜W(xué)及光學(xué)性質(zhì)，方法之一就是將羅丹明氧

3、雜蒽結(jié)構(gòu)中的氧原子用其它種類的原子替換，合成羅丹明類似物。本研究工作從理論上深入研究和比較替換原子對類羅丹明染料及探針光譜性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，磷原子具有獨特的核外電子排布及化學(xué)性質(zhì)，受此啟發(fā)，我們設(shè)計用磷原子替換羅丹明分子骨架中的氧原子，合成了一系列熒光發(fā)射波長大于700 nm的磷基羅丹明近紅外熒光染料PRS（PR、Me-PR、TMe-PR），同時合成其類似物羅丹明類染料Me-OR和硅基羅丹明類染料Me-SiR，以便與磷基羅丹明類染料

4、PRS進行性質(zhì)比較。另外，為提高染料PRS的水溶性，設(shè)計在染料PRs的磷原子上引入親水性基團-羥基，合成了近紅外熒光染料PR-OH，并以此染料PR-OH為基礎(chǔ)，設(shè)計合成了用于檢測H2O2的近紅外熒光探針PR-O-B。所有化合物結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H NMR、13C NMR、31P NMR、HRMS確證。之后，開展了對染料PRS、PR-OH以及探針PR-O-B的一系列性質(zhì)研究，包括光譜研究、理論研究、光穩(wěn)定性研究、pH依賴性研究、細(xì)胞毒性研究、細(xì)胞

5、成像、小鼠成像等，并將其性質(zhì)與羅丹明化合物M e-OR和硅基羅丹明化合物M e-SiR進行比較，研究磷基羅丹明近紅外熒光染料及探針的優(yōu)越性。
　　磷原子的引入改變了熒光染料及探針的性質(zhì)。磷基羅丹明類熒光染料PRs的最大發(fā)射波長均大于700 nm，產(chǎn)生了顯著的光譜紅移（相對于羅丹明紅移140 nm左右，相對于硅基羅丹明紅移40 nm左右），此外，性質(zhì)研究結(jié)果證明，染料PRs具有熒光量子產(chǎn)率高、受pH影響小，摩爾消光系數(shù)高、光穩(wěn)定性好

6、，毒性低等優(yōu)點。通過對染料PR-OH和探針PR-O-B進行性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，染料PR-OH和探針PR-O-B的最大發(fā)射波長均大于700 nm，染料PR-OH具有較好的水溶性、受pH影響小。探針PR-O-B可實現(xiàn)對H2 O2高靈敏近紅外熒光識別傳感。因此，磷基羅丹明染料及探針不僅具有優(yōu)良的近紅外光譜性質(zhì)，同時保留了傳統(tǒng)羅丹明染料的諸多優(yōu)點，具有生物樣品適用的近紅外光譜特性，極適用于活體細(xì)胞與組織的近紅外熒光成像，從而更有利于生物樣品中重要離子