DOPE-SiR,即二油酰基磷脂酰乙醇胺-硅罗丹明,在生物成像、生物传感等领域应用较广。其结构赋予了特殊的荧光性能。
DOPE 部分作为一种磷脂分子,含有两条油酸链与一个乙醇胺头基,具有疏水性,常作为细胞膜的组成成分。SiR 作为荧光基团,相比传统含氧罗丹明染料,其发射波长红移约 90nm,进入远红 / 近红外窗口。该区域光在生物组织中散射与吸收较少,有利于进行深层组织成像。且 SiR 具备较高的荧光量子产率,在合适条件下能发出较强荧光,有助于实现高灵敏度检测 。
图为:DOPE-SiR结构式
多种因素影响 DOPE-SiR 的荧光特性。从分子结构角度,若 SiR 部分的共轭体系完整性被破坏,如发生化学键断裂、结构扭曲等,会导致荧光减弱甚至猝灭。当 SiR 与 DOPE 相连的化学键不稳定时,在一定条件下(如特定 pH、温度、酶作用)发生断裂,同样影响荧光。在化学环境方面,溶剂的极性对其荧光影响明显。在极性较强的溶剂中,SiR 的激发态与溶剂分子发生相互作用,导致荧光峰红移且强度变化,一般在极性适中的溶剂中荧光强度较高。体系的 pH 值也会影响荧光。当 pH 改变时,SiR 分子上的某些可离子化基团(如酚羟基等)会发生质子化或去质子化,改变分子的电子云分布,进而影响荧光强度与发射波长。温度升高通常会使荧光强度降低,因为温度升高增加了分子热运动,加剧非辐射跃迁过程,导致荧光量子产率下降 。此外,DOPE-SiR 周围若存在荧光猝灭剂,如某些过渡金属离子、硝基化合物等,会通过碰撞猝灭、静态猝灭等机制使荧光减弱 。
图为:DOPE结构式
深入了解 DOPE-SiR 的荧光特性及其影响因素,对优化其在生物医学等领域的应用、提高检测准确性与成像质量至关重要。