取代2,3-二苯乙烯基吲哚的光物理性质：光谱学、计算及生物学研究

摘要： 通过稳态紫外-可见光谱、稳态荧光光谱、稳态激发光谱、时间相关单光子计数（TCSPC）光谱及时间分辨荧光上转换光谱（TRFLS）等光谱技术，研究了取代2,3-二苯乙烯基（23DSI）吲哚的光物理性质结构依赖性。所研究的每种23DSI衍生物均呈现独特的荧光发射和紫外-可见光谱，表明其发射与激发过程具有显著的结构依赖性。23DSI衍生物的紫外-可见光谱显示三个主要吸收带（仅因二苯乙烯基环上取代基团导致吸光度微小差异）。时间分辨荧光上转换研究表明：荧光呈现单指数衰减，计算得到的荧光寿命较短（约1纳秒）。所有23DSI衍生物在800纳米波长1.6瓦激光脉冲直接激发下均表现出双光子吸收特性。这些研究表明：连接在二苯乙烯基核心上的取代基可通过扭曲23DSI分子的π共轭体系来增强或抑制荧光强度。研究发现23DSI（对氟取代）具有最高荧光发射量子产率。对23DSI衍生物基态的理论计算证实：不同取代基的引入会导致电子密度分布差异。这些23DSI分子优异的荧光发射性能、高荧光量子产率及双光子吸收特性，使其成为生物成像、生物医药、荧光探针及光动力灭活（PDI）领域的理想候选材料。经微摩尔浓度23DSI（对甲氧基）和23DSI（对甲基）处理的枯草芽孢杆菌样品，在白光照射下显示出高效的光动力灭活（PDI）效果。