温度/pH双重荧光响应型水溶性聚合物的合成及在细胞成像中的应用

本文设计并合成了一种基于荧光素和聚乙二醇(PEG)的新型水溶性双重敏感型荧光聚合物材料,以改善荧光素有机小分子在应用中水溶性和生物相容性差、易脱落等缺陷.首先以荧光素为光学基团与环氧氯丙烷反应,合成含有活性环氧环基团的3-环氧丙氧基荧光素(EFlu),然后通过开环反应将EFlu键合到聚乙二醇(PEG)链端,制备得到具有良好水溶性的荧光聚合物(PEG-EFlu).通过核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱对EFlu和PEG-EFlu的结构进行表征,通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱测得其吸收-发射光谱和温度/pH双重荧光响应特性.测试结果表明PEG-EFlu水溶液在520 nm附近发射较强荧光,荧光量子产率为0.26,且荧光强度随环境温度的升高而下降.同时,PEG-EFlu水溶液的吸收和荧光强度均随环境pH的升高而增强,吸收波长发生明显红移,可表现出对温度和pH双重敏感响应特性.此外,通过细胞毒性以及细胞成像实验研究了PEG-EFlu的生物应用效果.细胞毒性实验结果显示:经PEG-EFlu染色后的细胞存活率均保持在95％以上,证明该荧光聚合物的低细胞毒性.清晰的荧光成像效果表明PEG-EFlu是一种潜在的生物成像剂,因此有望作为一种敏感响应型生物功能高分子材料应用于细胞示踪和检测等领域.