荧光探针简介课件.ppt

1、ONHNOOO(HOOCH2CH2C)2N(HOOCH2CH2C)2NONHNOOONN-OOC-OOC-OOC-OOCCa2+-Ca2+Ca2+配体与配体与Ca2+络合后，荧光显著增强络合后，荧光显著增强引自：引自：Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,7445ONHNOOONN-OOC-OOC-OOC-OOCCa2+测定神经细胞中的测定神经细胞中的Ca2+引自：引自：Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,7445NN-OOCCOO-COO-OOCCa2+OONN-OOC-OOC-OOC-OOCCa2+OOOOOOOCs+K+OOOOOONa+OOOOOONH

2、NOOO(HOOCH2CH2C)2N(HOOCH2CH2C)2NONHNOOONN-OOC-OOC-OOC-OOCCa2+-Ca2+Ca2+荧光探针与荧光探针与Ca2+结合后荧光增强结合后荧光增强引自：引自：Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,7445与结合后，电子供体的与结合后，电子供体的HOMO能级下降，从而供电子能力降能级下降，从而供电子能力降低。荧光猝灭消失。低。荧光猝灭消失。电子供体的基态能级高度处于电子供体的基态能级高度处于荧光团的荧光团的HOMO和和LUMO之间。之间。从而，荧光团被激发后，供体从而，荧光团被激发后，供体电子转移到荧光团的电子转移到荧光团的HOM

3、O轨轨道上，使道上，使LUMO轨道上的电子轨道上的电子无法通过辐射驰豫回到基态，无法通过辐射驰豫回到基态，从而使荧光猝灭。从而使荧光猝灭。与与Ca2+结合前发生光诱导电子结合前发生光诱导电子转移（转移（PET），无荧光发射。），无荧光发射。正常发出荧光正常发出荧光注意分子结构特点：荧光团与注意分子结构特点：荧光团与猝灭基团之间一般以猝灭基团之间一般以非共轭基非共轭基团团相连。相连。识别基团与识别基团与Zn2+结合后，造成与稠杂环相连的结合后，造成与稠杂环相连的N原子的供电子能力下降，减弱了原子的供电子能力下降，减弱了光诱导电荷转移，从而荧光强度降低，荧光光谱蓝移。光诱导电荷转移，从而荧光强度降

4、低，荧光光谱蓝移。当直接连有供电子基的荧光团和吸电子基当直接连有供电子基的荧光团和吸电子基共扼连接共扼连接时，在光的激发下，分子内时，在光的激发下，分子内就会发生从电子供体到电子受体的电荷转移。此即光诱导电荷转移（就会发生从电子供体到电子受体的电荷转移。此即光诱导电荷转移（PCT）。）。PCT效应可以使分子的荧光增强并且光谱红移。效应可以使分子的荧光增强并且光谱红移。引自：引自：J.Am.Chem.Soc.,2002,124 (36),10650以以485nm做激发波长时，加做激发波长时，加入入Zn2+前，该分子在前，该分子在518nm附近显示荧光素基团的特征附近显示荧光素基团的特征发射；而当

5、加入发射；而当加入 Zn2+后，发后，发射峰红移至罗丹明基团的特射峰红移至罗丹明基团的特征发射峰（征发射峰（590nm）。）。引自：引自：Anal.Chem.,2010,82,3108荧光共振能量转移（荧光共振能量转移（PRET）是指在两）是指在两个不同的荧光团中，如果一个个不同的荧光团中，如果一个荧光团荧光团(供供体体)的发射光谱的发射光谱与另一个与另一个荧光团荧光团(受体受体)的的吸收光谱吸收光谱有一定的重叠，则当这两个荧有一定的重叠，则当这两个荧光团间的距离较近时光团间的距离较近时(一般一般小于小于10nm)，就可以观察到荧光能量由供体向受体转就可以观察到荧光能量由供体向受体转移的现象，

6、即用供体的激发波长激发时，移的现象，即用供体的激发波长激发时，可观察到受体的荧光发射。可观察到受体的荧光发射。Zn2+的引入加强了供体的引入加强了供体与受体之间的荧光共振与受体之间的荧光共振能量转移，导致了荧光能量转移，导致了荧光光谱的变化。光谱的变化。光合作用中能量在叶绿素分光合作用中能量在叶绿素分子间传递子间传递钠离子与大环结合后限制了分子的构象异构钠离子与大环结合后限制了分子的构象异构，使分子结构具有了更好的，使分子结构具有了更好的刚刚性和平面性性和平面性，从而增强了荧光。，从而增强了荧光。引自：引自：J.Am.Chem.Soc.,2005,127,6956-6957一个物质的双光子吸收

7、能力用一个物质的双光子吸收能力用双光子吸收截面双光子吸收截面（2）表示，表示，一个物质的双光子吸收截面越大，其双光子吸收能力越强。一个物质的双光子吸收截面越大，其双光子吸收能力越强。2单位用单位用GM表示。表示。有关构效关系的有关构效关系的其它内容，请看：其它内容，请看：Angew.Chem.Int.Ed. 2009, 48,32443266镁离子被大环螯合后，使镁离子被大环螯合后，使与共轭体系相连的与共轭体系相连的N原子原子的供电子能力下降，从而的供电子能力下降，从而使双光子吸收截面显著下使双光子吸收截面显著下降。降。与镁离子结合后，荧光量子与镁离子结合后，荧光量子产率并没有明显下降，但双产率并没有明显下降，但双光子吸收截面明显下降，故光子吸收截面明显下降，故而荧光势必减弱。而荧光势必减弱。引自：引自：J.Am.Chem.Soc.,2004,126(30),9291光诱导电子转移（光诱导电子转移（PET）机理）机理引自：引自：Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,5167-5170Thank you all for comingYou were great audience