【分析】具有双光子性质的类花色素染料

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花色素（anthocyanidin）是一类广泛存在于高等植物中的水溶性色素，是植物芽、叶、花和果实中的主要显色物质，但天然花色素类物质基本没有荧光，并且稳定性很差。近日，湖南大学的袁林教授团队受花色素结构的启发，通过系统研究花色素分子的构效关系，设计了一类性能优良的类花色素双光子染料（AC-Fluor）。

图一. 染料设计示意图

该团队在花色素的母体结构上引入保护基团，改善染料的稳定性，另一方面，通过引入桥键，限制染料的自由旋转，提高了染料的量子产率（图一）。在此基础上，他们通过在染料母体上引入具有不同给电子能力的基团，合成了一系列具有不同发射波长的花色素类似物（图二）。结构与光谱性能关系研究表明，R₂和R₃取代基可以分别对染料的波长和量子产率进行精准调控。

图二. 取代基对染料光谱性能的影响

同时，AC-Fluor具有很好的双光子发光特性。在水溶液中，这类染料的双光子吸收截面积高达1100 GM。双光子组织成像也表明，这种类花色素染料具有很好的生物相容性和组织穿透力，非常适合于双光子荧光探针的设计与开发。

图三. 类花色素染料双光子性能的研究

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是湖南大学的博士研究生任天兵，通讯作者是袁林教授。该工作也得到国家自然科学基金委等的大力支持。

该论文作者为：Tianbing Ren, Wang Xu, Fangping Jin, Dan Cheng, Lili Zhang, Lin Yuan and Xiaobing Zhang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Rational Engineering of Bioinspired Anthocyanidin Fluorophores with Excellent Two-Photon Properties for Sensing and Imaging

Anal. Chem., 2017, 89, 11427, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b02538

导师介绍

袁林

http://www.x-mol.com/university/faculty/40462

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