文 献 综 述

1.1前言

人眼能有反应的光谱范围被定义为电磁光谱的可见光区，在光谱中的范围是400-720 nm。紧接着可见区在长波长方向的区域即为近红外区(Near Infrared，NIR)，被公认的光谱范围是670-1000 nm，一般来说，适合近红外荧光技术使用的工作区域均可称为近红外区。而对于染料来说，其最大发射波长超过650 nm，即可被称为近红外染料。

近红外染料作为荧光探针对人们感兴趣的本身不发荧光或发光不足的生物分子进行荧光分析。应用最多的是菁染料，它一般由两个N原子中心构成，其中一个N原子带正电荷，并与一个奇数碳原子的共扼链相连，共扼链上的碳原子再与另一N中心相连，从而具有明显的”推-拉”电子结构特征（如图1）。菁染料涉及的机理主要有分子内电荷转移（Intramolecular Charge Transfer，ICT）和光诱导电子转移（Photoinduced Electron Transfer，PET）两种。菁染料具有较大的摩尔吸光系数、最大吸收波长可调谐范围大（可从可见区延伸到近红外区）等优点，近年来常作为信号报告基团（signal transducer）而有效地应用于光学分子传感器的设计中。

图1花菁染料典型的化学共振结构

近红外菁染料具有能避开生物基质背景干扰的独特优势在荧光分析中得到广泛应用，但是具有良好的荧光性能和稳定性的荧光团太少。目前存在的近红外菁染料有多甲川菁染料和酞菁染料两大类。通过对近红外菁染料的结构设计，来提高光稳定性和水溶性。

花菁染料具有较大的摩尔吸光系数、最大吸收波长可调谐范围大（可从可见光区延伸至近红外区）等优点，近年来常作为信号报告基团（signal transducer）而有效地应用于光学分子传感器的设计中。目前合成出的大多是Acceptor-Donor（A-D）结构，而Acceptor-Donor-Acceptor（A-D-A）结构较少，本课题在总结前人工作的基础上，以一个兼顾光稳定性和水溶性的七甲川吲哚染料为母体，对其中位溴原子进行取代，合成新型近红外菁染料，满足菁染料作为探针在细胞生物学、生物分子荧光分析及医学免疫分析方面应用的需求。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 A-D结构

Thomas等人^[1]研究一类含有氮杂冠醚部分花菁的光物理特性以及与碱金属离子结合的光学特性，发现化合物1光谱显现明显的溶剂效应，随着溶剂的极性增大，其最大波长处的吸收减小，斯托克位移增大，荧光量子产率降低。