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本文应用瞬态与稳态光谱法分别研究了新型萘二酰亚胺外源型核酸荧光探针的光化学性质以及结构与性能的关系。主要内容如下:
第一部分,应用纳秒级时间分辨激光闪光光解技术,研究了N-羧乙基-1,8-萘二酰亚胺(NI2)及N-羧己基-1,8-萘二酰亚胺(NI3)瞬态吸收光谱特性,深入考察了其激发态瞬态中间体的吸收特性。在355nm激光作用下,NI2及NI3在磷酸中性缓冲溶液中的瞬态吸收光谱均显示有480、390nm两个吸收峰以及460nm肩峰。实验表明,NI2,NI3激发态主要为三重态。强给电子体三苯胺(TPA)与其三重态发生电子转移,分别生成NI2及NI3负离子自由基(410nm)和TPA阳离子自由基,测定了该电子转移过程的动力学。在无其它淬灭剂存在时,三重态可与其基态发生自淬灭性质的电子转移反应,提出了该电子转移反应机理,并测定了自淬灭反应速率常数。
应用激光闪光光解探索了核苷(鸟苷和2-脱氧鸟苷)与NI2及NI3之间的光致电子转移过程,探讨了它们与核苷间发生光致电子转移过程的微观机理,进一步测定了光解动力学。NI2及NI3表现出强的接受电子能力,其三重态瞬态吸收被核苷强烈淬灭,同时所生成的阴离子自由基的吸收大大增强。测定了核苷对NI2及NI3的双分子淬灭速度常数,由此证明了NI2及NI3和核苷之间发生了电子转移反应,并提出了反应机理。
第二部分,应用荧光光谱法研究了核酸及其前体对荧光探针NIl(N-羧乙基-1,8-萘二酰亚胺),N12及N13的荧光淬灭作用与机理。测定了一系列核酸碱基(胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤)、核苷(鸟苷、脱氧鸟苷)以及核酸(小牛胸腺DNA、鲑鱼精DNA、酵母RNA)对NI1,NI2及NI3荧光淬灭速度常数,证明这些淬灭过程具有电子转移性质。利用紫外光谱和荧光光谱方法研究荧光探针NIl,NI2及NI3与核酸的结合常数,同时对它们之间的作用模式与机理进行了探讨。