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第33卷第 1期 应 用 化 学 V0l_33Iss．1 2016年 1月 CHINESEJ0URNALOFAPPLIED CHEMISTRY Jan．2016 一 种含聚乙二醇非离子亲水基团的新型 水溶性荧光染料的合成及细胞成像 王 升 邱 娜。 张鹏超。 汤 昆 张付利 (河南大学 医学院环境医学研究所；药学院 河南 开封475004) 摘 要 通过向吲哚环 “N”位上引入一个含聚乙二醇(PEG)醚链的非离子亲水基团，合成了一种新型水溶性 不对称五甲川吲哚菁染料。用核磁 (HNMR)和高分辨质谱 (HRMS)表征染料的结构，测试了染料的光谱性 能，标记牛血清白蛋白(BSA)，并对固定细胞和活细胞分别染色。结果表明，该染料在水中的最大紫外吸收波 长和荧光发射波长分别为648和668nm，斯托克斯(stokes)位移为20nm，荧光量子产率 ( )为0．13，以碘钨 灯为光源光照8h后 ，染料光降解率为5．8％。用染料的NHS活性酯标记牛血清白蛋 白，标示率(D／P)为 1．16。对固定细胞染色发现，染料可对细胞整体着色，对细胞核染色最明显，能清晰看到核仁。对活细胞染色 发现，有少量染料跨膜进入细胞内部 ，对细胞质和细胞核有微弱染色，但在活细胞膜上聚集明显。 关键词 聚乙二醇醚链；非离子亲水基团；五甲川菁染料；荧光；细胞成像 中图分类号：O621 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2016)01-0032-07 DOI：10．11944／j．issn．1000-0518．2016．01．150252 2O世纪90年代，美国WaggonerA．S．等 率先合成了发射波长在近红外区的一系列水溶性3一吲 哚菁染料 ，这类染料具有发射波长在近红外区，摩尔消光系数大、荧光性能 良好、最大吸收波长可调谐 范围大，与蛋 白质或核酸等结合后荧光量子产率增大等优点，被广泛应用在DNA荧光探针 、生物大分 子荧光标记 j、pH探针 以及动物活体成像 等生物学领域。近年来，吲哚菁染料在生物学上的应用 取得了丰硕成果，Cy5系列已经成为新一代商品化的生物荧光探针，其应用涉及到蛋 白组学、基因芯片 及光动力疗法 治疗肿瘤等生物医学领域。但 cy5吲哚菁染料存在分离提纯困难、光稳定性差、信噪比 低以及因染料水溶性差导致染料分子聚集引起的荧光 自淬灭等缺点，使其应用受到很大限制 。在吲 哚菁染料分子中引入一些功能性基团，是得到性能更为优 良的Cy5的优 良举措。我们通过向吲哚菁染 料分子中两个吲哚环 “N”位上分别引入一个含PEG醚链的大体积非离子亲水基团和羧戊烷基链，合成 了一种新型水溶性不对称五甲川吲哚菁染料。合成路线如 Scheme1所示。 Ho S BrCH (CH2)4COOH O3S 2 COoH lb 20154)7．17收稿，20154)8—13修回，2015-09-25接受 国家 自然科学基金资助项 目 通讯联系人：张付利，教授；Tel／Fax：0371E—mail：hdzfl508@163．com；研究方向：有机合成 共同通讯联系人：汤昆，讲师；Tel／Fax：0371E-mail：tangkunkf@126．corn；研究方向：有机合成 第 1期 王升等：一种含聚乙二醇非离子亲水基团的新型水溶性荧光染料的合成及细胞成像 33 hN~ NHph·HC1 H N HOAc。Ac2O，