穆相君 馮青月 李梅金 易長青 付鳳富

(1福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院，食品安全與生物分析教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建省食品安全分析與檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350116)

(2福州大學(xué)，能源與光催化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350116)

(3中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，深圳 518107)

0 引言

近年來，具有d6電子結(jié)構(gòu)的金屬銥配合物由于其相對(duì)較長的激發(fā)態(tài)壽命、較高的發(fā)光量子產(chǎn)率以及極好的發(fā)光顏色可調(diào)控性而被廣泛應(yīng)用于光催化[1-2]、分子傳感[3-4]、有機(jī)發(fā)光二極管材料[5-6]、細(xì)胞成像[7]以及光動(dòng)力治療[8-12]等領(lǐng)域。特別是在細(xì)胞成像方面，與傳統(tǒng)熒光有機(jī)小分子相比，銥配合物具有較高的量子產(chǎn)率、較長的發(fā)光壽命、較大的斯托克斯位移和可調(diào)控的發(fā)射波長，從而降低了細(xì)胞自身熒光帶來的干擾，因此受到了越來越多的關(guān)注。隨著生物醫(yī)學(xué)研究與應(yīng)用發(fā)展的需要，這些材料近年來也被開發(fā)成為新型的生物醫(yī)學(xué)影像材料、染色劑等。

細(xì)胞成像技術(shù)的發(fā)展對(duì)研究生物體的各項(xiàng)生理功能、疾病的發(fā)展機(jī)理和某些疾病的早期診斷具有重要的意義。開發(fā)一種細(xì)胞毒性低、發(fā)光效果好的細(xì)胞成像探針也成了一個(gè)熱門的研究方向。然而金屬銥配合物的水溶性普遍不好，使得其在生物研究方面的應(yīng)用受到很大的限制。如何提高金屬銥發(fā)光材料的水溶性，成為這類材料在生物醫(yī)學(xué)上研究應(yīng)用突破的關(guān)鍵點(diǎn)之一。目前常用的方法是通過在配體上修飾特定基團(tuán)，使這類配合物的一些物理或化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，進(jìn)而拓展這類發(fā)光材料在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。如在多吡啶骨架上修飾糖基可以達(dá)到降低毒性和提高水溶性的目的，同時(shí)使細(xì)胞或組織上鍵合糖基的分子成為標(biāo)靶[13-14]。我們通過在聯(lián)吡啶配體中引入多羥基的糖基合成了3種水溶性銥配合物(圖1)，并對(duì)其進(jìn)行了表征，進(jìn)而研究其光物理性質(zhì)及其在細(xì)胞成像中的應(yīng)用。本研究對(duì)拓展功能金屬配合物在生物分析領(lǐng)域中的應(yīng)用有重要意義。

圖1 水溶性金屬銥配合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structure of water-soluble iridium complexes

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

所用儀器有ThermoFisherEvolution220紫外可見分光光度計(jì)、EdinburghFS5熒光光譜儀、FLS920穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光光譜儀、BRUKERDPX300核磁共振譜儀、INNIGANMAT95型質(zhì)譜儀和CARLOERBA1106型元素分析儀。

重鉻酸鉀、濃硫酸、硼氫化鈉、乙二醇乙醚、碳酸鈉、甲醇鈉、氫溴酸等均為分析純。有機(jī)溶劑均購自國藥試劑有限公司。2，3-二氨基萘(99%)、1-苯基-1，2-丙二酮(98%)、2-(4-甲基苯基)吡啶購自梯希愛公司。1-硫代-β-D-葡萄糖四乙酸酯、無水氯化銥、2-(2，4-二氟苯基)吡啶(dfppy)購自Alfa Aesar。4，4′-二甲基-2，2′-聯(lián)吡啶和2，2′-聯(lián)吡啶購于百靈威化學(xué)試劑有限公司。

4，4′-二溴甲基-2，2′-聯(lián)吡啶的合成按照文獻(xiàn)[15]進(jìn)行。4，4′-二(1-硫代-β-D-葡萄糖甲基)-2，2′-聯(lián)吡啶(bpy-sugar)[16]、4-(2′-吡啶基)苯甲酸(tpy-COOH)[17]及2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉(mpbq)[18]根據(jù)文獻(xiàn)合成。

1.2 配合物的合成

[(dfppy)2IrCl]2的合成：將0.3 g無水氯化銥(1.0 mmol)和 0.48 g(2.5 mmol)的 2-(2，4-二氟苯基)吡啶加入到6 mL的乙二醇乙醚和水的混合溶劑中(3∶1，V/V)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流24 h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。過濾、收集得到黃色沉淀，分別用乙醇和丙酮洗滌沉淀，然后將沉淀溶解于二氯甲烷中，過濾除去固體，將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，通過柱層析提純，得產(chǎn)物0.3 g(產(chǎn)率50%)。

[(mpbq)2IrCl]2的合成：方法同[(dfppy)2IrCl]2的合成，用0.65 g(2.5 mmol)2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉代替2-(2，4-二氟苯基)吡啶，得紅棕色產(chǎn)物0.15 g(產(chǎn)率49%)。

[(dfppy)2Ir(bpy-sugar)]Cl(1)的合成：將0.1 g[(dfppy)2IrCl]2(0.082 mmol)和0.1 g bpy-sugar(0.17 mmol)溶解于10 mL二氯甲烷和甲醇的混合溶劑中(1∶1，V/V)，氮?dú)庀禄亓?2 h，冷卻至室溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。固體用少量甲醇溶解，過濾得黃色溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，再用甲醇溶解，這樣反復(fù)3次得黃色固體0.116 g(產(chǎn)率61%)。1H NMR(400 MHz，MeOD)：δ 8.87(s，2H，H-bpy)，8.39(d，J=8.3 Hz，2H，H-py)，7.97(dd，J=18.3，6.6 Hz，4H，H-py)，7.70(dd，J=31.7，5.3 Hz，2H，H-py，2H，H-bpy)，7.22(s，2H，H-py)，6.71(t，J=10.4 Hz，2H，H-ph)，5.74(d，J=7.8 Hz，2H，H-ph)，4.63(s，2H，OH)，4.34～4.23(d，2H，OH),4.18(s，2H，OH)，4.03(d，J=14.3 Hz，2H，OH)，3.85(t，J=10.7 Hz，2H，CH—S)，3.73～3.47(m，4H，CH2—S)，3.37(s，2H，H6-suagr)，3.34(s，2H，H6′-sugar，overlap with solvent peaks)，3.25(s，8H，H2-sugar，H3-sugar，H4-sugar，H5-sugar)。ESI-MS(m/z)：C46H44F4IrN4O10S2([M-Cl]+)計(jì)算值1 145.204 1，實(shí)測值1 145.206 4。元素分析按 C46H44ClF4IrN4O10S2·H2O 的計(jì)算值(%)：C 46.09，H 3.87，N 4.67；實(shí)測值(%)：C 46.35，H 3.82，N 4.70。

[(tpy-COOH)2Ir(bpy-sugar)]Cl(2)的合成：采用類似于配合物1的方法制備配合物2，不同之處在于用tpy-COOH代替dfppy，并以二氯甲烷/甲醇為洗脫劑在硅膠上通過柱層析純化得到產(chǎn)物。產(chǎn)物2為橙黃色固體(產(chǎn)率50%)。配合物經(jīng)核磁共振波譜和質(zhì)譜證實(shí)，與我們以前的文獻(xiàn)報(bào)道一致[19]。

[(mpbq)2Ir(bpy-sugar)]Cl(3)的合成：用[(mpbq)2Ir-Cl]2代替[(dfppy)2IrCl]2，方法同配合物1的合成。將0.1 g[(mpbq)2IrCl]2(0.065 mmol)和0.1 g bpy-sugar(0.17 mmol)溶解于10 mL二氯甲烷和甲醇的混合溶劑中(1∶1，V/V)，氮?dú)庀禄亓?2 h，冷卻至室溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。固體用少量甲醇溶解，過濾得紅棕色溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，再用甲醇溶解，這樣反復(fù)3次得深棕色固體，柱層析純化得0.085 g(產(chǎn)率49%)。1H NMR(400 MHz，MeOD)：δ 8.63(d，J=6.4 Hz，2H)，8.58～8.39(m，4H)，8.16(d，J=9.7 Hz，2H)，8.08～7.92(m，4H)，7.86(d，J=5.6 Hz，2H)，7.58～7.00(m，12H)，6.96～6.76(m，4H)，4.07(d，J=13.9 Hz，4H)，3.92(s，2H),3.87～3.52(m,8H)，3.56～3.50(m，2H)，3.51～3.36(m，6H)，3.15(dd，J=34.6，24.2 Hz，8H)。ESI-MS(m/z)：C62H58IrN6O10S2([M-Cl]+)計(jì)算值 1 303.332 8，實(shí)驗(yàn)值1 303.329 0。元素分析按C62H58ClIrN6O10S2·H2O 的計(jì)算值(%)：C 54.88，H 4.46，N 6.19；實(shí)驗(yàn)值(%)：C 55.09，H 4.41，N 6.22。

1.3 銥配合物的光物理性質(zhì)測試

準(zhǔn)確稱量樣品，配成濃度為0.1 mmol·L-1的水溶液，在紫外可見分光光度計(jì)上進(jìn)行檢測，稀釋濃度至各吸收峰的吸收值約為1.0，根據(jù)比爾定律計(jì)算得到摩爾吸光系數(shù)。配合物1和2的紫外可見吸收光譜和發(fā)射光譜均在水中測定，配合物3在H2O/DMSO(39∶1，V/V)中測定。

發(fā)光絕對(duì)量子產(chǎn)率用積分球測得。配合物1和2分別在水中測定，配合物3在H2O/DMSO(39∶1，V/V)中測定?？瞻兹軇┓謩e為水或H2O/DMSO(39∶1，V/V)。瞬態(tài)發(fā)光光譜在FLS920上測試(激發(fā)光源：氫氣納秒閃爍燈，激發(fā)波長400 nm)。

1.4 銥配合物的細(xì)胞成像及毒性研究

1.4.1 細(xì)胞的培養(yǎng)

用DMEM(A)細(xì)胞培養(yǎng)基(粉末型)培養(yǎng)宮頸癌細(xì)胞(HeLa)，用含10%胎小牛血清、1%青霉素和鏈霉素的培養(yǎng)液在濕潤的CO2(體積分?jǐn)?shù)5%)氣氛中配成單個(gè)細(xì)胞懸液，以每孔1 000～10 000個(gè)細(xì)胞接種到96孔板，每孔體積200 μL，培養(yǎng)3 d。

1.4.2 細(xì)胞毒性研究

用MTT法來測試經(jīng)銥配合物處理過的HeLa細(xì)胞活性。HeLa細(xì)胞用96孔組織培養(yǎng)板生長，密度是每孔4×106個(gè)，培養(yǎng)3 d。用銥配合物處理24 h后，培養(yǎng)板用培養(yǎng)液洗2次，然后加入MTT，在37℃下再培養(yǎng)4 h。隨后，除去上清液并加入DMSO，用微孔板分光光度計(jì)測定570 nm處的吸光度，用未經(jīng)銥配合物處理的細(xì)胞作為對(duì)照。相對(duì)細(xì)胞毒性(cell viability，CV)用公式 CV=(ODsample-ODblank)/(ODreference-ODblank)×100%(OD為光密度)計(jì)算。收集3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)并用統(tǒng)計(jì)學(xué)的t-檢驗(yàn)方法分析。當(dāng)P值小于0.05時(shí)，該組數(shù)據(jù)才能被認(rèn)為是位于有效的標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)中所用配合物為配合物1和2。

1.4.3 活細(xì)胞熒光成像研究

37 ℃下，HeLa細(xì)胞的培養(yǎng)基(1×105mL-1)在CO2(體積分?jǐn)?shù)5%)氣氛下于35 mm組織培養(yǎng)皿中培養(yǎng)并使其粘附24 h。用磷酸緩沖鹽溶液(PBS)洗滌細(xì)胞，然后在37 ℃下單獨(dú)與10 μmol·L-1銥配合物在DMSO/PBS(pH=7.4，1∶99，V/V)中培養(yǎng) 1 h，接著用DAPI(4，6-聯(lián)脒-2-苯基吲哚)進(jìn)一步染色15 h后，小心用PBS(pH=7.4)沖洗2～3遍，然后進(jìn)行細(xì)胞成像。用Axio-LSM-700共聚焦熒光顯微鏡進(jìn)行磷光成像拍攝并觀察。

2 結(jié)果及討論

2.1 銥配合物的合成表征

利用羥基糖聯(lián)吡啶作為輔助配體，合成了3種銥（Ⅲ）配合物。合成過程包含2步：第一，通過Nonoyama反應(yīng)進(jìn)行雙核環(huán)金屬銥二氯體[Ir(C^N)2Cl]2的合成；第二，羥基糖聯(lián)吡啶配體與二聚體[Ir(C^N)2Cl]2發(fā)生配位得到目標(biāo)銥（Ⅲ）配合物。合成的目標(biāo)配合物通過核磁共振氫譜、高分辨質(zhì)譜和元素分析進(jìn)行了表征，表征結(jié)果與目標(biāo)配合物一致。

我們還通過傅里葉變換紅外光譜對(duì)3個(gè)銥配合物進(jìn)行了表征。從圖2中可以看出，配合物1在3 155 cm-1處的振動(dòng)峰對(duì)應(yīng)為糖配體上的羥基伸縮振動(dòng)，1 598 cm-1處的振動(dòng)峰對(duì)應(yīng)苯環(huán)上C=C伸縮振動(dòng)，1 403 cm-1對(duì)應(yīng)C—F的伸縮振動(dòng)，但1 400 cm-1處還覆蓋著糖上C—O的伸縮振動(dòng)。在配合物2中，3 361 cm-1處的寬峰對(duì)應(yīng)為羧基以及糖配體上的羥基伸縮振動(dòng)共同作用，1 695 cm-1對(duì)應(yīng)為羧基上C=O的伸縮振動(dòng)，1 615 cm-1對(duì)應(yīng)苯環(huán)上C=C伸縮振動(dòng)，1 386 cm-1對(duì)應(yīng)糖配體上C—O的伸縮振動(dòng)。配合物3在3 393 cm-1處的峰對(duì)應(yīng)為糖配體上的羥基伸縮振動(dòng)，1 380 cm-1對(duì)應(yīng)為糖配體上C—O的伸縮振動(dòng)。由3個(gè)配合物對(duì)比可知配合物2明顯多了一個(gè)C=O的伸縮振動(dòng)吸收峰(1 695 cm-1)。與沒有糖基的金屬銥配合物相比[20]，這一類型的配合物在紅外光譜3 100～3 400 cm-1處有一個(gè)非常明顯的糖基上羥基振動(dòng)的特征吸收峰。

圖2 制備的金屬銥配合物的紅外吸收光譜圖Fig.2 Infrared absorption spectra of as-prepared iridium（Ⅲ）complexes

2.2 銥配合物的光物理性質(zhì)

2.2.1 銥配合物的紫外可見吸收光譜

含糖基的銥配合物能較好地溶于水，3種修飾有糖基的銥配合物在水中的光物理數(shù)據(jù)列在表1中，其在水中的紫外可見吸收光譜如圖3a所示。參考相關(guān)報(bào)道[21]，配體上連接吸電子基團(tuán)，能夠有效地影響配體內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ILCT)、金屬到配體電荷躍遷(MLCT)以及配體到配體電荷躍遷(LLCT)，從而調(diào)節(jié)配合物的吸收和發(fā)射性質(zhì)。從圖3可以看出配合物1和2在215～320 nm處有強(qiáng)的吸收(摩爾吸光系數(shù)為104dm3·mol-1·cm-1數(shù)量級(jí))，且配合物 1在約 355 nm處有相對(duì)較弱的吸收。根據(jù)環(huán)金屬銥亞胺配合物的報(bào)道[22-23]，在215～320 nm處強(qiáng)的吸收可歸屬為配體的分子內(nèi)躍遷(1IL)π-π*(N—N和N—C)，350～432 nm區(qū)域的次強(qiáng)的低能級(jí)吸收可歸屬于自旋允許的金屬到配體的電荷躍遷(1MLCT)dπ(Ir)-π*(N—N)，這是環(huán)金屬銥亞胺配合物的特征吸收。與配合物1和2對(duì)比，配合物3在465～510 nm有弱吸收。配合物3的環(huán)金屬配體具有最大的共軛結(jié)構(gòu)，其配體π*能級(jí)更低，因此金屬到配體的MLCT吸收峰紅移。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過選擇不同的配體結(jié)構(gòu)能調(diào)控配合物的最低激發(fā)態(tài)能級(jí)，因此配合物含有不同共軛程度的環(huán)金屬配體的MLCT吸收峰不同。另外，新合成的銥配合物的吸收光譜在24 h內(nèi)沒有明顯的變化，表明它們?cè)谒芤褐杏泻芎玫姆€(wěn)定性。

圖3 糖基銥（Ⅲ）配合物的紫外可見吸收光譜圖(a)和發(fā)射光譜圖(b)Fig.3 UV-Vis absorption spectra(a)and emission spectra(b)of the glycosyl iridium（Ⅲ）complexes

表1 糖基銥（Ⅲ）配合物的光物理數(shù)據(jù)Table 1 Photophysical data of the glycosyl iridium（Ⅲ）complexes

2.2.2 銥配合物的發(fā)射光譜

在400 nm激發(fā)下含糖基的配合物1和2在除氧后的水溶液中有強(qiáng)烈的發(fā)光，配合物3則相對(duì)較弱，最大發(fā)射波長如圖3b所示，分別為546 nm(1)、584 nm(2)、780 nm(3)。配合物1和2的發(fā)光波長與其他的環(huán)金屬銥配合物類似，在可見光區(qū)540～580 nm發(fā)射出強(qiáng)的黃色光，而配合物3與大多數(shù)的環(huán)金屬配合物不同，具有近紅外光發(fā)射特征。參考文獻(xiàn)中其他環(huán)金屬銥配合物的發(fā)光光譜[24-28]，這些強(qiáng)的發(fā)射光譜可歸因于自旋禁阻的金屬到配體三重激發(fā)態(tài)電子轉(zhuǎn)移(3MLCT)dπ(Ir)-π*(ligand,bpy-sugar)。另外，可能還混有自旋禁阻的配體內(nèi)電子轉(zhuǎn)移(3IL)(ππ*)。銥配合物有良好的發(fā)光顏色可調(diào)的性質(zhì)，選擇不同的配體或配體上修飾不同的基團(tuán)，可改變銥配合物的發(fā)光波長。從表1中可以看出，選擇不同共軛結(jié)構(gòu)的環(huán)金屬配體，配合物的發(fā)射波長不同：2-(2，4-二氟苯基)吡啶(dfppy)的金屬配合物(1)最大發(fā)射波長546 nm，4-(2′-吡啶基)苯甲酸(tpy-COOH)的金屬配合物(2)最大發(fā)射波長584 nm，2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉(mpbq)的金屬配合物(3)最大發(fā)射波長780 nm，接近近紅外區(qū)。這是由于羧基以及氟的吸電子作用，可以使得銥的dπ軌道更穩(wěn)定，因此增大銥的dπ到配體bpy-sugar的π*軌道之間的能級(jí)間隔，使發(fā)射波長產(chǎn)生藍(lán)移。同時(shí)2-甲基-3-苯基苯并[g]喹喔啉共軛離域大，降低了配體的π*，會(huì)導(dǎo)致減小銥到C^N配體的π*軌道之間的能級(jí)間隔，使得發(fā)光波長產(chǎn)生紅移。合成得到的配合物具有不同的發(fā)射波長進(jìn)一步說明了銥配合物良好的發(fā)光波長可調(diào)節(jié)性。同時(shí)我們也測試了銥配合物的發(fā)光量子產(chǎn)率(λex=436 nm)和壽命，數(shù)據(jù)列于表1。在未除氧的水溶液中配合物1有很高的發(fā)光量子產(chǎn)率，大概是經(jīng)典三聯(lián)吡啶釕的水溶液發(fā)光(φem=0.042)[29]的4倍，壽命為0.22 μs。相對(duì)來說，配合物2發(fā)光量子產(chǎn)率低很多，壽命也稍短，分別為3.1%和0.10 μs。而含有大共軛的環(huán)金屬銥配合物3發(fā)光很弱，積分球無法獲得準(zhǔn)確的量子產(chǎn)率。但是其在近紅外光區(qū)的發(fā)光特點(diǎn)使其有望作為近紅外探針應(yīng)用于生物分析，因?yàn)槟壳霸诮t外光區(qū)發(fā)光的金屬銥配合物非常少?？梢酝ㄟ^納米材料或聚合物包埋等方法提高3的發(fā)光效率。

2.3 銥配合物的毒性研究及細(xì)胞成像

通過MTT法測定制備的銥配合物培養(yǎng)過的HeLa細(xì)胞活性可以得到這些銥配合物對(duì)細(xì)胞活性的影響，該方法采用配合物1和2的DMSO/PBS(1∶99，V/V，pH=7.4)混合溶液分別對(duì)HeLa細(xì)胞培養(yǎng)24 h。

如圖4細(xì)胞所示，當(dāng)濃度低于100 μmol·L-1的配合物1和2培養(yǎng)細(xì)胞24 h后，大約有大于70%的HeLa依然存活，這表明這些配合物的細(xì)胞毒性在可接受的范圍內(nèi)。對(duì)比一些其他的金屬配合物的細(xì)胞毒性試驗(yàn)，制備的2個(gè)配合物在如此大的濃度下，細(xì)胞卻還能有如此高的活性，說明羥基糖配體對(duì)于降低這類金屬配合物的細(xì)胞毒性是有所幫助的，這為提高這類配合物在生物上的研究奠定了基礎(chǔ)。

圖4 配合物1和2培養(yǎng)下的HeLa細(xì)胞活性Fig.4 HeLa cell viability cultured with complexes 1 and 2

細(xì)胞吸收是探針能否成功的關(guān)鍵[30-31]。HeLa細(xì)胞被培養(yǎng)在 10 μmol·L-1的銥配合物溶液中 1 h，多余的染料用緩沖溶液沖洗干凈，共聚焦成像如圖5所示。從圖上可看出，金屬銥配合物能夠穿過細(xì)胞膜，進(jìn)入到細(xì)胞，且與DAPI染色的細(xì)胞核部分有所重合，說明銥配合物進(jìn)入到了細(xì)胞核。同時(shí)配合物的發(fā)光情況良好，說明在細(xì)胞所在的生物環(huán)境中，配合物仍是穩(wěn)定的。而在細(xì)胞質(zhì)中也觀察到配合物的存在，說明這2個(gè)銥配合物對(duì)于細(xì)胞器定位的專屬能力還不夠，未見明顯定位。與未修飾F或者COOH的糖基金屬銥配合物[32]相比，這2個(gè)配合物都能穿過細(xì)胞膜，表明F或者COOH基團(tuán)在提高糖基金屬銥配合物的細(xì)胞穿透性方面有重要作用，具體的進(jìn)入方式還有待進(jìn)一步研究。通過修飾糖基配體，增大銥配合物的水溶性，并使得其能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這為金屬銥配合物作為生物探針奠定了重要的基礎(chǔ)。

圖5 HeLa細(xì)胞在配合物溶液中培養(yǎng)后的染色與共聚焦成像照片F(xiàn)ig.5 Staining and confocal imaging photos of HeLa cells cultured in the solution of complex

3 結(jié)論

合成了3種新型的水溶性銥配合物，通過核磁共振氫譜、質(zhì)譜、紅外光譜和元素分析對(duì)銥配合物進(jìn)行了表征，結(jié)果與目標(biāo)配合物一致，之后用發(fā)光成像等手段研究了其在生物研究方向的應(yīng)用。利用紫外可見吸收光譜和發(fā)光光譜研究了其光物理性質(zhì)。通過選擇羥基糖配體，以及引入一些吸電子基團(tuán)，有效地調(diào)節(jié)了銥配合物的光物理性質(zhì)和水溶性。水溶性的提高，有利于銥配合物在生物分析上應(yīng)用的前景。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，羥基糖配體的引入很好地降低了銥配合物的細(xì)胞毒性；而羧基或者氟基團(tuán)的引入不但調(diào)控了配合物的發(fā)光波長，還提高了分子的細(xì)胞穿透性，使得發(fā)光金屬銥配合物作為細(xì)胞探針成為可能。