近红外荧光探针及其在生物分析中的应用进展.pdf

第 24 卷第 2 期 分 析 科 学 学 报 2008 年 4 月 Vol . 24 　No . 2 J OU RN AL O F AN AL YTICAL SCIEN CE Ap r . 2008 文章编号 :10066 144 (2008) 近红外荧光探针及其在生物分析中的应用进展 1 ,2 1 1 傅妮娜 , 王 　红 , 张华山 ( 1. 武汉大学化学与分子科学学院 ,武汉 430072 ; 2 . 南京邮电大学公共基础课学部 ,南京 2 10003) 摘 　要 :本文评述了自1999 年以来近红外荧光探针和标记试剂及其在生物分析中的应 ( ) 用进展 。包括 :菁染料 、噻嗪和噁嗪染料 、含四吡咯基团染料 酞菁和卟啉 、罗丹明类 、 BOD IP Y 、稀土离子配合物和量子点等 。描述了它们在荧光测定和毛细管分离荧光检 测以及免疫荧光分析方面的应用 。引用文献 75 篇 。 关键词 :近红外荧光探针 ;荧光检测 ;生物分析 中图分类号 :O657 . 33 　　　文献标识码 :A 1 　前言 荧光光谱法由于其灵敏度高 、选择性好 ,获得的信息直观 、准确 ,能科学表达解释复杂样品的结构 、分 布 、含量及生理功能等诸多问题 ,所以在生物分析及造影方面应用广泛 。荧光染料或荧光试剂作为分子探 针在生命科学领域备受瞩目。许多生物体及其组织在可见光的激发下自身会发射荧光 ,严重干扰生物样 品的荧光检测和造影 ,如血浆中血清蛋白的荧光波长范围为 325～350 nm ,还原性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 ( ) 磷酸酶 N AD P H 和胆红素的荧光波长范围为 430 ～470 nm ,故使得可见光区荧光分析的灵敏度和准确 性受到了很大的影响 。近红外荧光探针的最大吸收波长和发射波长为 600 ～900 nm ,可避免背景干扰 。 所以,近红外荧光检测在生物样品分析中有明显的优越性 。 二极管激光器的问世 ,打破了由于传统的激发光源无法在近红外区激发而使近红外荧光染料的应用 长期以来一直受到的限制 。以此为基础发展起来的新的、近红外荧光试剂及检测技术广泛地应用于核酸 、 蛋白质 、生物造影 、免疫分析等领域 ,在生物分析中显示出巨大的潜力 。当然 ,近红外荧光染料也存在着不 足之处 ,如染料种类不多 ,合成困难 ,染料的光 、热 、化学性质不稳定等 。对此文献[ 1] 曾作过评述 。本文主 要对 1999 年以来近红外荧光探针及其应用进展进行评述 。 2 　菁染料( Cyanine) 近红外区的菁染料一般都是指五甲川和七甲川菁染料 。另一方面 ,菁染料光稳定性较差 ,易发生光氧 ( ) ( ) 化漂白。菁染料的光氧化具有以下特点 : 1 在溶液中的光氧化反应符合一级反应动力学过程 ; 2 菁染料 中甲川链结构相同时 ,杂环母核上取代杂原子增大 ,稳定性降低 , 即吲哚 噁唑 噻唑 硒唑 ; (3) 当杂环 母核结构相同时 , 甲川链越长 ,光稳定性越差 。这些对于设计光稳定较好的近红外菁染料具有非常重要的 指导意义 。 菁染料标记生物样品主要有静电/ 疏水作用非共价 、共价形式以及通过活性基团与一些生物分子形成 ( ) 生物结合物 Bioconj ugat e ,用于标记核酸 、蛋白质 、免疫分析和造影等 。 用于 DN A 分析的近红外菁染料中最重要的就是噻唑橙及噁唑橙二聚体和单聚体 。二聚体叫 TO TO 收稿 日期 :