研究目的
设计和合成具有可调pKa值、用于生物及其他领域荧光pH传感的新型pH敏感镁(II)四吡嗪并卟吩酞菁(TPyzPz)指示剂。
研究成果
该研究成功开发出pKa值可在5.5至13范围内调节的可调型pH敏感TPyzPz指示剂，适用于二氧化碳传感和生物pH监测等多种应用场景。将其掺入脂质体和微乳液证明了实际用途，并与BODIPY构建了波长比率型探针。这种合理设计为未来光敏剂和指示剂的优化提供了可能。
研究不足
部分TPyzPzs在递送体系中聚集，导致荧光量子产率降低。微乳液在pH>12时表现出不稳定性，影响测量结果。这些指示剂若无额外染料辅助，无法直接作为波长比率型探针使用。水溶性需求使其必须依赖递送体系，限制了直接在水相中的应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过电子效应调控酚取代基TPyzPz指示剂的pKa值，采用取代吡嗪-2,3-二腈的混合环四聚化法合成，经柱色谱纯化。光物理表征包括吸收、荧光及单线态氧量子产率测定，在微乳液和脂质体中测试pH传感性能以模拟生物环境。
2：样本选择与数据来源：
化合物包含酚环带叔丁基、溴、硝基等取代基的镁(II)与锌(II)系TPyzPz系列，前驱体由取代苯乙酮合成。数据采集于有机溶剂（THF）、微乳液（含Cremophor? EL）及脂质体（DOPC磷脂）体系。
3：实验仪器与材料清单：
仪器：Nicolet 6700红外光谱仪、VNMR S500核磁共振仪、Vario Micro Cube元素分析仪、Shimadzu UV-2600紫外可见分光光度计、FS5荧光光谱仪（爱丁堡仪器）、UHPLC系统（Acquity UPLC I-class配Synapt G2Si质谱仪）、Zetasizer nano-ZS动态光散射仪、CyberScan pH510酸度计。材料：镁屑、丁醇、吡嗪-2,3-二腈、对甲苯磺酸、醋酸锌、DOPC磷脂、Cremophor? EL、中链甘油三酯、Britton-Robinson缓冲液、Bates-Bower缓冲液。
4：实验流程与操作步骤：
合成通过丁醇镁环四聚化、柱色谱纯化及按需金属化/脱金属化完成。光物理测量在THF、微乳液及脂质体中进行。pH滴定通过向缓冲液添加储备液并监测吸光度/荧光变化实现。脂质体制备采用薄膜水化挤压法，微乳液通过溶剂蒸发水化法制备。
5：数据分析方法：
根据荧光强度-pH曲线确定pKa值，量子产率以参比化合物计算，分析光谱位移与猝灭效应。
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