花菁染料是在近年来发展起来的一类以吲哚等杂环结构为主体结构的新型生物荧光染料。经过修饰改性后可以形成易溶于水、光稳定性好、荧光量子产率高的染料衍生物,因为吲哚菁染料的吸收和荧光发射波长都在近红外区,避免了生物大分子自身的荧光干扰,提高了检测的灵敏度,适合作为生物大分子的定量分析,广泛应用于核酸及其他生物分子的标记和检测。荧光标记作为一种非放射性的标记技术受到很大程度的重视,并取得了迅速的发展,本文研究了Alexa系列的新型吲哚菁染料合成以及其光谱特征和对蛋白质的标记。　　 论文第一章综述了常见的荧光标记试剂和及它们的优缺点,重点介绍了Cy系列吲哚菁试剂的结构特点、光谱特征、光稳定性及水溶性和合成方法的进展以及新型的吲哚菁系列染料在生物大分子荧光标记方面的进展。　　 论文第二章合成了染料各个中间体,并做了纯化和表征。首先以丙炔醇为原料,采用一锅法经三氧化铬氧化生成丙炔醛后,直接与苯胺反应合成了B-苯胺基丙烯醛缩苯胺,对粗品进行重结晶纯化。然后以2-甲基乙酰乙酸乙酯、6-溴己酸乙酯为原料合成7-甲基-8-羰基壬酸,再与对肼基苯磺酸反应生成2,3-二甲基-3-(5-戊羧基)-5-磺酸基-1-(3-磺酸)吲哚,以1,3-丙磺酸内酯为吲哚环中氮原子上的季按盐化试剂进行季氨化反应,然后和β-苯胺基丙烯醛缩苯胺缩合等多步反应合成了新型的Alexa吲哚菁染料。　　 论文第三章测定了合成的吲哚菁染料的可见吸收光谱、荧光发射光谱和热稳定性,结果表明:(1)Alexa吲哚菁染料在PBS、甲醇、DMF、DMSO中的紫外吸收和荧光发射光谱的峰形相似,但在质子溶剂中,当溶剂的极性减小时,染料的最大吸收和荧光发射波长发生红移;(2)在30～65℃温度范围内,染料在650nm下的吸收值变化幅度很小,说明该染料在测试温度范围中是稳定的。　　 论文在第四章合成了吲哚菁染料的活性酯衍生物,利用活化酯试剂(2-琥珀酰亚胺基-1,1,3,3-四甲基脲四氟硼酸酯,TSTU)将合成的染料活化后可以直接与蛋白质的氨基在水相中反应,生成酰胺键,实现对蛋白质的标记。同时考察了缓冲液pH对标记度的影响,结果表明随着pH的增大,标记速度变快,在pH=8.5时只需5min标记度即达到4,而在pH=7.0时,即使1h后,标记度仍然不到3。