二氢氧化1,3-二[4-(二甲氨基)苯基]-2,4-二羟基环丁烯二鎓二(内盐)

方酸菁染料是一类良好的功能性染料。 因其具有良好的光导电性、表面反射性、光学非线性和对气体敏感性等性能,广泛应用于静电复印[4,5]、有机太阳能电池[6,7]、光信息存储材料[8]、非线性光学材料[9,10,11]及感光化学[12]等方面。 在菁染料中引入方酸作桥环,增加了分子的共轭效应和光热稳定性。 方酸菁染料独特的供体-受体-供体(D-A-D)共轭结构,使得它在可见光和近红外区域有强烈的吸收(>105 mol/(L·cm))[13]和发射性能,通常作为一类近红外荧光探针被应用于生物成像和生物标记[14,15,16,17]、pH检测[18]、金属离子检测[19]等。

生物分子检测通常要求在缓冲溶液中进行,然而目前大部分方酸菁染料的水溶性均较差,很容易在水溶液中发生自聚,加之聚集诱导淬灭(ACQ)特性,使得它们在生物分子检测应用方面受到了很大限制。

近红外方酸菁染料聚集体形式有多种,粗略地主要可分为两种:H-聚集体(头-头聚集)和J-聚集体(头-尾聚集)(如图2)。相比于方酸菁染料(SQ)单体,H-聚集体产生蓝移吸收峰,其聚集体无荧光;而J-聚集体产生形状类似高分子的长链,其聚集体产生红移吸收峰,有一定强度的长波长弱荧光[20]。 这些具有不同的光物理和光化学性质的聚集形态,使得方酸菁染料的聚集调控方式更加丰富。 不同的检测对象,不同的中位取代基,不同的组装体形态变化都会引起方酸菁染料聚集体不同程度地解聚。 通过“聚集-解聚”或“H聚集体-J聚集体”调控实现荧光变化的生物分子检测方法,具有简单、方便、可调控等优点[21]