摘要
不同于传统的有机荧光分子探针，钌(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物磷光探针具有激发与发射波长均在可见光区、大的斯托克斯位移与长的发光寿命、良好的光、热、化学稳定性及较好的细胞相容性等优点，通过与时间分辨检测技术结合，可实现对复杂生物样品中待检物的高灵敏度检测。本学位论文的研究工作设计合成了几种可对生物活性小分子产生特异性响应的新型钌(Ⅱ)/铱(Ⅲ)配合物发光探针，并对其在生化分析中的应用效果进行了考察。 设计合成了一种对硫化氢具有特异性响应的新型钌(Ⅱ)配合物磷光探针Ru-MDB。由于分子内光诱导电子转移(PET)作用的存在，该探针的发光很弱，但与硫化氢的反应可导致探针中的消光基团离去，PET作用消失，使得钌(Ⅱ)配合物的发光恢复，并伴随86倍的发光增强。Ru-MDB及其与硫化氢反应后产物较长的发光寿命使其可在时间分辨模式下用于背景荧光较强的人血清及成年斑马鱼器官中硫化氢的高灵敏度定量检测。Ru-MDB呈现出Stokes位移大、特异性与灵敏度高、细胞毒性低、可定位于细胞溶酶体内等优点，被成功用于药物刺激下炎症细胞溶酶体内硫化氢的成像测定与流式细胞分析。此外还通过实验考察了Ru-MDB在大型蚤、幼年斑马鱼、成年斑马鱼以及小鼠体内硫化氢成像测定中的实用效果，为将该探针进一步用于生物活体中硫化氢的生理功能研究提供了有用的实验方法。 设计合成了一种可用于半胱氨酸(Cys)特异性检测的铱(Ⅲ)配合物磷光探针[Ir(ppy)2(NTY-bpy)](PF6)。由于存在分子内电荷转移(ICT)作用，该探针的发光被猝灭，但其可与Cys发生特异性的识别反应并导致发光恢复。该探针对Cys的发光响应具有灵敏度及选择性高、生物相容性好等优点，使其可用于活体生物样品中Cys的发光成像测定与流式细胞分析。此外，该探针还具有良好的线粒体靶向定位性能，被成功用于细胞线粒体内Cys的成像测定，以及大型蚤、斑马鱼与小鼠体内Cys的成像测定。基于该探针及其与Cys反应产物的较长发光寿命，利用时间分辨模式考察了其在人血清中Cys定量测定中的实用效果，为进一步研制基于铱(Ⅲ)配合物的时间分辨磷光探针提供了有价值的参考。 设计合成了一种可用于过氧化氢多信号测定的新型钌(Ⅱ)配合物探针Ru[(bpy)2(luminol-bpy)](PF6)2。该探针可在辣根过氧化物酶存在下与过氧化氢发生特异性反应，并伴随磷光、化学发光及电化学发光的显著增强，使得该探针可在三种模式下用于过氧化物的定量测定。这为生理活性小分子的多功能探针设计提供了一种有价值的研究策略。
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