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氟硼吡咯（BODIPY）类荧光染料本身具有优良的性能,如易于修饰、荧光量子产率高、摩尔吸光系数高等,功能化的BODIPY类染料在生物成像、荧光探针、靶向药物的设计和抗菌等领域有广泛的应用前景。BODIPY类荧光染料及其水溶性纳米组装体的研究对于发展环境检测探针和生物医用纳米材料具有重要作用。因此,探索BODIPY衍生物与G-四联体、蛋白等生物分子的相互作用,发展新型良好生物相容性与优异性能为一体的BODIPY荧光纳米组装体有深远的意义。本论文介绍了BODIPY类化合物及其在光动力学抗肿瘤抗菌,金属离子检测以及BODIPY类纳米组装体的研究进展。设计并合成四个新型BODIPY衍生物及四个纳米组装体,通过核磁（NMR）、质谱（ESI-MS）、红外光谱（IR）、紫外光谱（UV-vis）、荧光光谱、透射电镜（TEM）等方法表征了其结构。深入探索了纳米组装体对肿瘤细胞的抑制作用、对金属离子的识别作用、对大肠杆菌的检测以及抗菌应用。主要创新结果如下:（1）将三苯胺（TPA）与BODIPY偶联合成了新的氟硼吡咯染料BTPA1和BTPA2,运用光谱分析与理论计算等方法探索了它们与G-四联体的识别作用,结果发现BTPA2可以识别G3T3 G-四联体并与G3T3结合形成水溶性的纳米水凝胶（BTPA2-G3T3）。此外,实验结果表明BTPA2-G3T3可以进入线粒体,降低线粒体的膜电位,抑制线粒体中TrxR2蛋白的表达,其荧光发射随肿瘤细胞数而发生变化,可以作为肿瘤细胞响应的荧光探针。因此,多效应BTPA2-G3T3复合物是集线粒体成像剂与膜电位调控剂、TrxR2蛋白抑制剂为一体的多功能纳米荧光水凝胶。这种疏水荧光化合物和G-四联体识别和组装形成纳米荧光水凝胶的制备方法的研究提供了一种将疏水性化合物转变成生物相容性较好的水凝胶的新方法,这在国际上首次报道。（2）将天然抗菌剂咖啡酸苯乙酯（CAPE）与溴代BODIPY偶联合成一个新的抗菌染料,并进一步将其与pH调节剂2-硝基苯甲醛（o-NBA）一起包封在金属有机框架ZIF-90内部形成光激活纳米颗粒BC&o-NBA@ZIF-90。实验表明在蓝色LED光照射下,光不稳定物质o-NBA在溶液中会快速增加质子浓度,使周围环境变为偏酸性,而ZIF-90结构在酸性条件下分解,从而实现抗菌剂（BC）的释放。该抗菌剂在光激发下释放单线态氧,是集天然抗菌剂与光动力学抗菌于一体的抗菌药物。综上所述,BC&o-NBA@ZIF-90纳米组装体是一类新型光激发的抗菌材料,我们的研究也为新型抗耐药菌的药物与材料提供了新的途径。（3）将金刚烷胺（Ad）与BODIPY一起缀合形成新化合物BOD-Ad,研究发现BOD-Ad可以与BSA自组装形成无荧光纳米组装体（BOD-Ad@BSA）,深入探索发现铜离子可以诱导BOD-Ad@BSA释放BOD-Ad,使体系荧光恢复。此外,我们发现BOD-Ad@BSA可以区分游离铜（II）和蛋白质-铜（II）络合物,这在国际上首次报道。我们进一步将BOD-Ad@BSA运用于测定从超市买来的鱼中游离铜离子的含量。因此,BOD-Ad@BSA是游离铜（II）响应的turn-on型荧光探针。（4）将BOD-Ad与Cmyc G-四联体、BSA共同组装合成了荧光纳米组装体BOD-Ad-Cmyc@BSA,运用TEM、CD等表征了其结构,并进一步将其用于检测大肠杆菌。结果表明BOD-Ad与Cmyc结合形成荧光淬灭体,其可以进一步与BSA组装,得到荧光纳米组装体BOD-Ad-Cmyc@BSA。Cu2+可以淬灭该纳米颗粒的荧光,而大肠杆菌可以捕获Cu2+使体系荧光恢复。因此,BOD-Ad-Cmyc@BSA可以用作检测大肠杆菌的荧光探针,其最低检出限为6.3CFU/mL。BOD-Ad-Cmyc@BSA荧光纳米组装体有望用于检测环境或食品中的大肠杆菌。