相關申請

本申請要求2014年11月21日遞交的，申請?zhí)枮?2/123,596的美國臨時專利申請的優(yōu)先權，該美國臨時專利申請的申請人為本專利申請的發(fā)明人，并且在此整個結合引用，以作參考。

本申請涉及具有聚集誘導發(fā)光(aggregation-inducedemission，aie)特性的發(fā)光團的研發(fā)，以及這些材料在細菌，哺乳動物細胞和相關生物學研究中的應用。特別地，本申請涉及用作細菌定量、成像、殺滅、抗生素篩選和光動力療法(photodynamictherapy,pdt)的熒光探針的aie發(fā)光團和磁體(magnetite)的制備。

背景技術：

隨著人類生活水平的提高，與人類健康密切相關的衛(wèi)生和食品安全問題得到了科學家和公眾的廣泛關注。因為其抑制細菌生長的高效性和對哺乳動物細胞的低干擾性，抗生素成為病原體治療中最廣泛使用的材料。然而，抗生素耐藥性的迅速出現，促使科學家開發(fā)新的抗生素，這通常是一個耗時耗錢的過程。新的滅菌方法(其中，細菌難以發(fā)展出對這些方法的抗性)和新的抗生素篩選方法的研究都已經成為解決抗生素抗藥性問題的替代途徑。

因此提出并應用pdt，其利用光敏劑產生用于局部病原體消除、腫瘤消除的有毒活性氧(reactiveoxygenspecies,ros)。目前，廣泛使用的pdt材料是卟啉和吩噻嗪。作為新的光敏劑，共軛聚合物正在引發(fā)關注。然而，由于大多數材料本質上是共面或極疏水的，因此可能發(fā)生強烈的π-π或疏水相互作用，這將導致發(fā)色團聚集，細菌殺滅效率降低和熒光猝滅效應。

技術實現要素：

本申請涉及一種螺旋槳狀分子的物質(species)，其在聚集時表現出增加的發(fā)光，該現象被稱為aie。系統(tǒng)研究表明，分子內運動的限制是aie效應的主要原因。aie現象具有科學價值和實際應用。由于生物相容性，光穩(wěn)定性和選擇性，aie材料已被應用于細胞和細菌成像，細胞凋亡檢測，化療和藥物遞送。一些aie發(fā)色團(chromophores)能夠產生光誘導的ros生成，并且可以應用于哺乳動物細胞、細菌成像和殺滅研究以及高通量抗生素篩選。

在本申請中，設計并合成具有aie特性的熒光分子。四苯乙烯(tetraphenylethene,tpe)和噻咯(silole)通過不同的連接(linkage)，例如醚、酯、烷基鏈、酰胺或其任何組合，與三甲胺和三乙胺進行官能化，以產生具有aie性質的熒光分子。然后將aie活性分子應用于哺乳動物細胞和細菌成像，pdt和高通量篩選。

由于tpe-bac的水溶性和tpe-bac的典型的aie特性，可以簡化細菌的成像過程。例如，可以免除洗滌過程，這使tpe-bac可用于抗生素篩選研究。除開發(fā)新的殺菌方法外，aie材料可用于高通量抗生素篩選。當結合到標靶時，利用低背景光和高發(fā)光效率，可以以簡單，快速的方式進行抗生素的篩選。

在一個實施例中，本申請涉及包括熒光分子的aie發(fā)光團，所述熒光分子包括如下的主鏈結構：

其中r，r′，r″，r″′，r″″和r″″′中的至少一個獨立地選自

構成的組；

r1，r2，和r3獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，和其鹽構成的組；

r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，(oc2h4)n，c6h5，c10h7，c12h9，oc6h5，oc10h7，和oc12h9構成的組；以及

n＝0到20。

本申請的另一實施例涉及包含顯示aie現象的熒光分子的探針，其中所述熒光分子包括如下的主鏈結構：

其中r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′中的至少一個獨立地選自

構成的組；

r1，r2，和r3獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，和其鹽構成的組；

r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，(oc2h4)n，c6h5，c10h7，c12h9，oc6h5，oc10h7，和oc12h9構成的組；以及

n＝0到20。

本申請的另一實施例涉及一種成像和定量細菌的方法，包括將aie發(fā)光團引入到樣品；以及通過觀察從聚集產生的熒光來檢測細菌；其中，通過觀察發(fā)光強度來定量所述細菌。

本申請的另一實施例涉及一種殺滅細胞的方法，包括將aie發(fā)光團在正常光照的情況下引入含有細胞的樣品；其中所述aie發(fā)光團在光照下產生ros；其中曝露在光照下殺滅細胞；以及其中所述細胞為細菌或哺乳動物細胞。

本申請的另一實施例涉及一種高通量抗生素篩選和測定細菌耐藥性的方法，包括將aie發(fā)光團引入到包含抗生素的樣品；基于所述aie發(fā)光團的發(fā)光強度評價所述抗生素；其中，所述樣品中的細菌觸發(fā)(turnon)所述aie發(fā)光團的發(fā)光；其中快速的細菌生長表明抗生素無效，而抑制的細菌生長表明抗生素有效。

本申請的另一實施例涉及一種光動力療法，包括將aie發(fā)光團引入到包含腫瘤的樣品，其中所述aie發(fā)光團是光敏劑；以及通過pdt消除所述腫瘤，其中所述光敏劑產生光誘導的有毒活性物質。

本申請的另一實施例涉及一種確定臨界膠束濃度(criticalmicelleconcentration,cmc)的方法，包括將權利要求1的aie發(fā)光團引入到溶劑；以及通過評價熒光變化來確定所述cmc，其中沒有發(fā)光表明濃度低于cmc，并且當濃度接近cmc時，觸發(fā)發(fā)光。

附圖說明

圖1顯示了tpe-bac在dmso中的uv光譜；

圖2a顯示了tpe-bac在thf和具有不同thf含量(fthf)的thf/dmso混合物中的pl光譜；其中濃度：50μm；激發(fā)波長：405nm；

圖2b顯示了相對pl強度(i/i0)與tpe-bac在thf/dmso混合物中的含量之間的關系曲線；插圖：在365nmuv照射下，拍攝的具有0％和100％的fthf的tpe-bac的thf/dmso混合物的照片；

圖3a顯示了不同濃度的tpe-bac水溶液的pl光譜；激發(fā)波長：405nm；

圖3b顯示了pl強度與溶液濃度的關系曲線；

圖4顯示了在水溶液中形成的tpe-bac的聚集顆粒的粒度；濃度：0；4mm；插圖為顆粒的sem圖像；

圖5a顯示不同時間的正常光照射后sosg(5μm)和tpe-bac(5μm)混合物的pl光譜；激發(fā)波長：505nm；

圖5b顯示了在530nm處的相對pl強度(i/i0)與照射時間之間的關系曲線；[sosg]＝5μm；[tpe-bac]＝5μm；激發(fā)波長：505nm；

圖6a顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌(s.epidermidis)的亮場(brightfield)；激發(fā)波長：460-490nm；

圖6b顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌的熒光圖像；激發(fā)波長：460-490nm；

圖6c顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌(e.coli)的亮場圖像；激發(fā)波長：460-490nm；

圖6d顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌的熒光圖像；激發(fā)波長：460-490nm；

圖7a顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的表皮葡萄球菌的亮場圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7b顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的表皮葡萄球菌的熒光圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7c顯示了在暗處培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的表皮葡萄球菌的亮場圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7d顯示了在暗處培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的表皮葡萄球菌的熒光圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7e顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的大腸桿菌的亮場圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7f顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)了10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的大腸桿菌的熒光圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7g顯示了在暗處培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的大腸桿菌的亮場圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖7h了顯示在暗處培養(yǎng)10分鐘，隨后正常曝光10分鐘，然后采用1.5μm的pi染色10分鐘的大腸桿菌的熒光圖像；激發(fā)波長：510-550nm；

圖8顯示了采用平板計數法評價細菌活力；在定量之前用正常光照射細菌1小時；

圖9顯示了在無和有不同時間的正常光照射下，tpe-bac對大腸桿菌和表皮葡萄球菌的殺滅效率；

圖10a顯示了在無tpe-bac的情況下在黑暗中培養(yǎng)1小時，隨后進一步培養(yǎng)24小時的大腸桿菌板；

圖10b顯示了在無tpe-bac的情況下光照培養(yǎng)1小時，隨后進一步培養(yǎng)24小時的大腸桿菌板；

圖10c顯示了采用10μm的tpe-bac處理10分鐘，隨后在黑暗中存儲1小時，然后進一步培養(yǎng)24小時的大腸桿菌板；

圖10d顯示了采用10μm的tpe-bac處理10分鐘，隨后正常光照1小時，然后進一步培養(yǎng)24小時的大腸桿菌板；

圖11a顯示了在無tpe-bac的情況下在黑暗中培養(yǎng)1小時，隨后進一步培養(yǎng)24小時的表皮葡萄球菌板；

圖11b顯示了在無tpe-bac的情況下光照培養(yǎng)1小時，隨后進一步培養(yǎng)24小時的表皮葡萄球菌板；

圖11c顯示了采用10μm的tpe-bac處理10分鐘，隨后在黑暗中存儲1小時，然后進一步培養(yǎng)24小時的表皮葡萄球菌板；

圖11d顯示了采用10μm的tpe-bac處理10分鐘，隨后正常光照1小時，然后進一步培養(yǎng)24小時的表皮葡萄球菌板；

圖12a顯示了在黑暗中培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌的sem圖像；然后將細菌在黑暗中額外儲存1小時；

圖12b顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌的sem圖像；然后將細菌在正常光照下暴露1小時；

圖12c顯示了在黑暗中培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌的sem圖像；然后將細菌在黑暗中額外儲存1小時；

圖12d顯示了與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌的sem圖像；然后將細菌在正常光照下暴露1小時；

圖13a顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；第一次；

圖13b顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；第二次；

圖13c顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；第三次；

圖13d顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；第四次；

圖13e顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；第五次；

圖13f顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑，隨后在黑暗中儲存1小時，然后連續(xù)6次培養(yǎng)24小時的瓊脂平板；對照組(controlgroup)；

圖14a顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后正常光照1小時，接著培養(yǎng)24小時；第一次循環(huán)；

圖14b顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后正常光照1小時，接著培養(yǎng)24小時；第二次循環(huán)；

圖14c顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后正常光照1小時，接著培養(yǎng)24小時；第三次循環(huán)；

圖14d顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后正常光照1小時，接著培養(yǎng)24小時；第四次循環(huán)；

圖14e顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后正常光照1小時，接著培養(yǎng)24小時；第五次循環(huán)；

圖14f顯示了采用細菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先采用表皮葡萄球菌噴灑平板，然后在黑暗中存儲1小時，接著培養(yǎng)24小時；

圖15a顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先正常光照培養(yǎng)瓊脂平板1小時，然后噴灑細菌，接著培養(yǎng)24小時；

圖15b顯示了采用表皮葡萄球菌噴灑的包含10μm的tpe-bac的瓊脂平板；首先將瓊脂平板在黑暗中儲存1小時，然后噴灑細菌，接著培養(yǎng)24小時；

圖16顯示了抗生素篩選的策略；

圖17顯示了14×10^-5mtpe-bac1水溶液的uv光譜；

圖18a顯示了tpe-bac1在具有不同含水量(fw)的h2o/dmso混合物中的pl光譜；濃度：50μm；激發(fā)波長：405nm；

圖18b顯示了pl強度與tpe-bac1(50μm)的h2o/dmso混合物之間的關系曲線圖；插圖：在50μm濃度時，在365nmuv照射下，拍攝的具有不同含水量的tpe-bac1的h2o/dmso混合物的照片；

圖19a顯示了不同濃度tpe-bac1在水中的pl光譜；激發(fā)波長：405nm；

圖19b顯示了pl強度與tpe-bac1濃度之間關系曲線圖；插圖：在手持uv光照下拍攝的不同濃度的tpe-bac1的照片；

圖20顯示了zeta電位粒度分析儀測量的0.4mmtpe-bac1水溶液的粒度；插圖：顆粒的tem圖像；

圖21a顯示了與10μm的tpe-bac1一起培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌的亮場圖像；激發(fā)波長：330-385nm；

圖21b顯示了與10μm的tpe-bac1一起培養(yǎng)10分鐘的表皮葡萄球菌的熒光圖像；激發(fā)波長：330-385nm；

圖21c顯示了與10μm的tpe-bac1一起培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌的亮場圖像；激發(fā)波長：330-385nm；

圖21d顯示了與10μm的tpe-bac1一起培養(yǎng)10分鐘的大腸桿菌的熒光圖像；激發(fā)波長：330-385nm；

圖22顯示在有/無10⁸cfu/ml的表皮葡萄球菌的情況下具有etoh組分的tpe-bac1的pl強度變化；激發(fā)波長：430nm；

圖23顯示了有/無10⁸cfu/ml表皮葡萄球菌的情況下tpe-bac1的mops/etoh(v/v，8/2)混合物的pl光譜；激發(fā)波長：430nm；

圖24顯示了tpe-bac1的mops/etoh混合物(v/v，8/2)隨著表皮葡萄球菌濃度的pl強度變化；激發(fā)波長：430nm；

圖25顯示了對表皮葡萄球菌的氨芐青霉(ampicillin)效力的評價；首先在不同濃度的氨芐青霉中培養(yǎng)表皮葡萄球菌，然后在mops/etoh(v/v，8/2)混合物中采用tpe-bac1進行定量；激發(fā)波長：430nm；

圖26顯示了表皮葡萄球菌對不同抗生素的有效性的評價；首先用不同濃度的不同抗生素培養(yǎng)表皮葡萄球菌，然后在mops/etoh(v/v，8/2)混合物中采用tpe-bac1進行定量；激發(fā)波長：430nm；

圖27顯示tpe-bac2在乙醇中的uv光譜；濃度：10μm；

圖28a顯示了tpe-bac2在不同己烷含量(fh)的乙醇/己烷混合物中的pl光譜；濃度：10μm；激發(fā)波長：355nm；

圖28b顯示了在502nm處的tpe-bac2的相對pl強度(i/i0)與tpe-bac2的乙醇/己烷混合物之間的關系曲線圖；i0＝在純己烷溶液(fh＝0)中的pl強度；插圖：在來自手持uv燈的365nmuv照射下拍攝的在fh＝0和99vol％的tpe-bac2的乙醇/己烷混合物的熒光照片；

圖29顯示了在來自手持uv燈的365nmuv照射下拍攝的具有不同己烷含量(fh)的tpe-bac2的乙醇/己烷混合物的熒光照片；

圖30顯示了tpe-bac2的納米聚集體在具有90％己烷含量的乙醇/己烷混合物中的粒度分布；濃度：10μm；

圖31a顯示了大腸桿菌的亮場圖像；

圖31b顯示了與10μm的tpe-bac2一起培養(yǎng)2小時的大腸桿菌的熒光圖像。

具體實施方式

定義

為了更好地理解本發(fā)明的主題和構造附加的權利要求，提供以下定義。

應該注意的是，除另有說明外，在此使用的單數形式“一”、“一個”和“所述”包括復數形式。

“聚集誘導發(fā)光”是指基于聚集形成或者固態(tài)觸發(fā)熒光/磷光。當分子溶解時，材料是不發(fā)光的。然而，當分子內旋轉受到限制時，觸發(fā)發(fā)光。

“發(fā)光強度”是指通常從熒光光譜儀或熒光顯微鏡測量得到的熒光/磷光的大小。

“發(fā)光團”是指表現發(fā)光性質的分子。

“發(fā)色團”是指分子中產生其顏色的部分。

“熒光團”是指表現出熒光性質的分子。

除另有定義外，本申請中使用的所有技術和科學術語具有與本申請所述主題相關的本領域普通技術人員通常理解的相同含義。

如果提供了一系列值的范圍，例如濃度范圍、百分比范圍或比率范圍，則應理解，除上下文另有明確規(guī)定外，在該范圍內的上限值和下限值之間的任何間隔為下限值的單位的十分之一的中間值，或該規(guī)定范圍內的其他規(guī)定值或者中間值均包含在本申請所描述的主題中。這些較小范圍的上限值和下限值可以獨立地包括在較小范圍內，并且除在規(guī)定的范圍中專門排除的限值以外，這些實施方案也包括在本申請所描述的主題內。在本申請所描述的主題中，還包括那些包括一個或兩個限值的范圍，以及排除一個或兩個被包括的限值的范圍。

在本申請中，各個實施例的描述使用“包括”的描述。然而，本領域技術人員可以理解，在某些特定的情況下，一個實施例可以交替使用的“基本上由…組成”或“由…組成”。

為了更好地理解本發(fā)明的教導，而非限制本發(fā)明，除另有說明外，所有的表示數量，百分比或比例的數值，或其他在本發(fā)明說明書或權利要求書中使用的其他數值，都應該為理解為是大約的。除另有說明外，在下述說明書和后附的權利要求書中出現的數值是估計的，并且取決于試圖獲得的性質。至少，每個數值參數至少應被解釋為根據記載的重要數值通過應用普通的四舍五入獲得。

縮寫

aie：聚集誘導發(fā)光

cfu(colonyformingunit)：菌落形成單位

cmc：臨界膠束濃度

dcm：二氯甲烷

dmf：二甲基甲酰胺

dmso：二甲基亞砜

dna：脫氧核糖核酸

etoh：乙醇

fl：熒光

hrms：高分辨率質譜

lb：lb培養(yǎng)基

maldi-tof(matrixassistedlaserdesorptionionizationtime-of-flight)：基質輔助激光解吸電離飛行時間

mops(3-(n-morpholino)propanesulfonicacid)：3-(n-嗎啉基)丙磺酸

nmr：核磁共振

pdi：多分散性指數

pdt：光動力療法

pi：碘化丙啶

pl：光致發(fā)光

pbs：磷酸鹽緩沖鹽水

ros：活性氧

sem：掃描電子顯微鏡

sosg(singletoxygensensorgreen)：綠色單線態(tài)氧傳感器

tem：透射電子顯微鏡

thf：四氫呋喃

tpe：四苯基乙烯

tpe-bac：4-(2-(4'-(1-苯基-2，2-雙(4-(十一烷氧基)苯基)乙烯基)-[1，1'-聯苯]-4-基)乙烯基)-1-(3-(三甲基銨基)丙基)吡啶-1-溴化銻

tpe-bac1：4-((1e)-2-(4'-(1，2-二苯基-2-(4-(十一烷氧基)苯基)乙烯基)-[1，1'-聯苯]-4-基)乙烯基)-1-(3-(三甲基銨基)丙基)吡啶-1-溴化銻

tpe-bac2：1，2-雙{9，9-雙[6-(n，n，n-三甲基銨)己基]-2-芴基}-1,2-二苯醚乙烯四溴化物

uv：紫外光

在一個實施例中，本申請涉及包括熒光分子的aie發(fā)光團，所述熒光分子包括如下主鏈結構：

其中r，r′，r″，r″′，r″″和r″″′中的至少一個獨立地選自

構成的組；

r1，r2，和r3獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，和其鹽構成的組；

r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，(oc2h4)n，c6h5，c10h7，c12h9，oc6h5，oc10h7，和oc12h9構成的組；以及

n＝0到20。

本申請的另一實施例涉及包含顯示aie現象的熒光分子的探針，其中所述熒光分子包括如下的主鏈結構：

其中r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′中的至少一個獨立地選自

構成的組；

r1，r2，和r3獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，和其鹽構成的組；

r，r′，r″，r″′，r″″，和r″″′獨立地選自由h，cnh2n+1，ocnh2n+1，(oc2h4)n，c6h5，c10h7，c12h9，oc6h5，oc10h7，和oc12h9構成的組；以及

n＝0到20。

在一個實施例中，熒光分子用于細菌成像。革蘭氏陽性細菌和陰性細菌可以觸發(fā)熒光分子的發(fā)光。由于這些分子的aie特性和水溶性，由于背景發(fā)光較弱，因此不需要洗滌程序。發(fā)色團在光照下產生ros，使其能夠用于哺乳動物細胞和細菌治療。在正常光的存在時，可以有效地殺死細菌和哺乳動物細胞。含有aie材料的瓊脂平板可以重復使用數次以殺滅細菌。

在一個實施例中，aie材料被用于高通量抗生素篩選研究。在存在有效的抗生素時，細菌生長將受到抑制的。然而，在存在無效的抗生素時，細菌將快速地生長。細菌“觸發(fā)”aie材料的發(fā)光，且將基于發(fā)光強度來評價抗生素的效果。

根據本申請的一個示例性的熒光分子是tpe-bac。在一個實施例中，制備tpe-bac的合成途徑如下所示：

通過4，4'-二羥基苯酮(1)和4-溴二苯甲酮(2)之間的交聯mcmurry偶聯反應，建成tpe核心(3)。在williamson醚合成之后，獲得具有兩個十一烷基基團(tp)的tpe。與4-溴苯甲醛(5)的suzuki偶聯反應容易得到高產率的化合物6。通過雙電荷吡啶鹽(7)和具有醛官能團(6)的tpe與之間的醛醇縮合反應生成tpe-bac。所有中間體均以中高產率獲得。利用¹nmr、¹³nmr和高分辨率質譜(hrms)對中間體和tpe-bac進行表征，得到與其結構相符的令人滿意的結果。

在一個實施例中，由芳環(huán)構成的tpe本質上是疏水性的。雙電荷吡啶鎓鹽基團使tpe具有良好的親水性，使tpe-bac易溶于極性溶劑如dmso、甲醇和乙醇。在非極性溶劑如thf、己烷和氯仿中，tpe-bac是不溶的。tpe-bac可以低濃度溶解在水中，但以較高的濃度形成膠束。

在一個實施例中，當溶解在dmso中時，tpe-bac在428nm(圖1)處顯示吸收最大值，相比單獨的tpe，約有100納米的紅移。吡啶鎓鹽基是強吸電子基團，而醚基團是中等給電子基團。tpe核心之間的d-a相互作用可能促進電子運動并降低能隙，產生紅移吸收最大值。吸收峰的尾部拖延到約550nm，幾乎覆蓋了全部的uv、藍色和綠色光區(qū)，使tpe-bac成為光動力療法的良好候選者。

在一個實施例中，如圖2所示，tpe-bac在dmso中的pl光譜顯示出以約520nm為中心的小的發(fā)射峰。隨著thf含量的逐漸增加，pl光譜保持不變。然而，tpe-bac的thf溶液顯示出顯著不同的發(fā)光譜：從pl光譜容易地識別出641nm處的強發(fā)光峰。tpe-bac在thf溶液中的發(fā)光強度比其dmso溶液中高出53倍，當采用手持式uv燈照射時，肉眼容易區(qū)分初兩者的差異(如圖2b的插圖所示)。該結果清楚地表明tpe-bac是aie活性的，采用水溶性官能團修飾tpe不會改變tpe-bac的aie特性。

在一個實施例中，長烷基鏈和雙電荷吡啶鎓鹽分別增加了tpe的疏水性和親水性，使tpe-bac成為兩親分子。tpe-bac可以以低濃度溶解在水中；然而在高濃度下則會形成膠束。利用tpe-bac在聚集時的發(fā)光增強，通過追蹤熒光變化可以容易地確定臨界膠束濃度(cmc)。當濃度低于cmc時，tpe-bac將以分子形式存在于溶劑中，不會觀察到發(fā)光。當濃度接近cmc時，分子間相互作用將限制分子內運動，從而觸發(fā)tpe-bac的發(fā)光。如圖3所示，當tpe-bac的濃度低于0.001mm時，增加的濃度不會影響tpe-bac的pl強度大多。然而，當tpe-bac的濃度達到0.001mm時，強度將顯著增加。繪制pl強度與染料濃度之間的關系將產生兩條線，其交叉點確定cmc為0.01mm。

在一個實施例中，通過zeta電位粒度分析儀驗證了納米聚集體在高于cmc的濃度形成(圖4)。可以檢測有效直徑為219nm的顆粒的pdi為0.278。通過tem測量進一步證明了納米聚集體的存在。如圖4的插圖所示，在tem圖像中清楚地觀察到尺寸為100-200nm的黑點。

在一個實施例中，tpe-bac的不同之處在于它具有兩個較長的烷基鏈，但是其發(fā)色團是相同的。ros的產生不應該有太大的差異。為了驗證這一假設，將綠色單線態(tài)氧傳感器(sosg)用于檢測生成的ros中的單線態(tài)氧的產生。sosg是非發(fā)光性的，但單線態(tài)氧的氧化導致其在約530nm處的發(fā)光。如圖5所示，采用正常光單獨照射sosg或tpe-bac不會顯著改變熒光強度。然而，在sosg和tpe-bac兩者均存在的情況下，隨著照射時間的增加，530nm處的強度隨照射時間而增加，這表明產生單線態(tài)氧。

在一個實施例中，tpe-bac用于細菌成像。如圖6所示，與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘后，細菌通過tpe-bac清楚地成像。由于tpe-bac的aie特性和水溶性，無需洗滌程序，tpe-bac的背景發(fā)光仍然很低。這可以簡化成像過程并減少洗滌過程中細菌的損失。

在一個實施例中，在碘化丙啶(propidiumiodide,pi)的幫助下測試tpe-bac對革蘭氏陽性和陰性細菌的殺滅作用。pi是細胞膜不可滲透的熒光生物探針。對于活細菌，細胞膜是完整的，pi不能進入細菌，因此活細菌未被染色。然而，對于死細菌，損傷的細胞膜將打開pi進入其dna的通路，從而選擇性地點亮細菌。首先將細菌與tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘。為了排除tpe-bac在溶液中的干擾，通過離心和除去上清液洗滌細菌。

然后，細菌再次分散在pbs溶液中，然后進行正常光照10分鐘，用pi染色。為了進行比較，還包括對照組，其中細菌僅暴露于正常光，但不與tpe-bac一起培養(yǎng)。如圖7所示，用tpe-bac和光處理后，革蘭氏陽性菌表皮葡萄球菌聚集在一起。這可能是因為這些處理可能破壞細菌細胞膜的完整性并暴露膜的疏水部分，從而可能導致細菌的聚集。

pi染色后，從細菌中清楚地觀察到紅色發(fā)光，表明細菌膜受到破壞。然而，在對照組中，沒有觀察到pi發(fā)光的聚集。與革蘭氏陽性菌的殺滅作用相比，對革蘭氏陰性菌的殺滅效果不那么廣泛(extensive)。如圖7所示，還觀察到細菌形態(tài)的變化，但是由于革蘭氏陰性細菌具有另外的外膜，作為細菌的附加保護層，因此觀察到的來自細菌的pi發(fā)光相對較低。

在一個實施例中，評價了采用平板計數法的tpe-bac的殺滅效率。在研究tpe-bac的效果之前，對單獨光線的影響進行了研究。如圖8所示，照射1小時后，大腸桿菌和表皮葡萄球菌均保持健康，細菌活力無明顯降低。然后，加入tpe-bac的作用。

在一個實施例中，如圖9所示，當采用tpe-bac處理大腸桿菌，然后在黑暗中保存10分鐘時，細菌活力降低到約70％，表明tpe-bac對大腸桿菌的暗毒性。在黑暗中進一步增加保存時間對細菌沒有進一步的殺滅作用。對于表皮葡萄球菌，無光照，細菌活力約為50％。光照射可以顯著增加對革蘭氏陽性細菌和陰性細菌的殺滅效率。在正常光照射10分鐘后，tpe-bac處理的革蘭氏陽性和陰性細菌的存活率分別為40％和45％，兩者在光照射30分鐘后降至10％以下，1小時的正常光線照射后小于1％。

在一個實施例中，為了獲得對殺滅效果的直接印象，對大腸桿菌的殺滅效果的定量板的圖像如圖10所示。沒有處理時，細菌在盤子上健康成長。單獨的光照射對細菌活力沒有明顯的影響(圖10b)，并且菌落的大小和數量都與圖10a中的類似。單獨使用tpe-bac處理在將大腸桿菌降低到一定程度，但板上仍然存在許多菌落(圖10c)，這表明在黑暗中tpe-bac對大腸桿菌的殺滅效率低下。在tpe-bac和光照射均存在的情況下，可以有效殺滅大腸桿菌，板上幾乎沒有菌落，這是表明幾乎所有細菌被殺死的良好信號。在表皮葡萄球菌上可以觀察到類似的效果(圖11)。這些結果強有力地證明，tpe-bac與光照一起可有效殺死革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌。

在一個實施例中，也可以通過跟蹤形態(tài)變化來追蹤細菌活力變化。采用tpe-bac處理大腸桿菌和表皮葡萄球菌，正常光照1小時，然后干燥，并在sem下成像。如圖12所示，沒有處理時(圖12a和12c)，革蘭氏陽性細菌和陰性細菌的形態(tài)是相當規(guī)律的。即使細菌重疊，也具有清晰的邊界，清楚地表明了細菌的健康狀態(tài)。然而，處理后(圖12b和12d)，發(fā)生細菌收縮和融合，形態(tài)完全不同于圖12a和12c。sem結果清楚地表明tpe-bac和光照的存在可能導致形態(tài)變化并導致細菌死亡。

在一個實施例中，tpe-bac對細菌殺滅的作用鼓勵進一步研究細菌殺傷的可重用性。為了簡化實驗過程，將使用表皮葡萄球菌用于示范。將tpe-bac加入到瓊脂平板中，然后將表皮葡萄球菌噴灑到瓊脂平板上，然后進行正常光照1小時，并在37℃培養(yǎng)箱中進一步培養(yǎng)24小時以允許細菌生長。在對照組(圖13a)中，培養(yǎng)24小時后，細菌生長成小菌落。然而，在實驗組(圖14a)中，沒有觀察到菌落。然后將實驗板用新細菌噴灑以重復該過程。四次噴灑細菌后，仍未觀察到形成菌落。在第五次中，表皮葡萄球菌的數量增加了一倍，板上仍然沒有細菌生長。注意五次不是抑制細菌生長的極限。對于僅具有tpe-bac的瓊脂平板，表皮葡萄球菌生長形成菌落(圖14g)，然而其量還是少于沒有任何處理時的量。有趣的是，如果首先照射含有tpe-bac的平板，然后將細菌噴灑在板上，則培養(yǎng)24小時后在板上仍然沒有菌落形成(圖15)。因此，通過正常的光誘導產生的ros對細菌會產生一些毒性，這可能仍然會殺死細菌。

在一個實施例中，具有aie特性的材料適用于高通量抗生素篩選。檢測的工作機理如圖16所示。在無效的抗生素存在的情況下，細菌的生長不會受到抑制，細菌的濃度會很高。然而，在有效的抗生素存在的情況下，細菌的生長將受到抑制，并且細菌的濃度將非常低。采用aie材料培養(yǎng)后，細菌濃度與熒光強度呈線性關系。根據熒光強度，可以確定抗生素的有效性。

在一個實施例中，選擇tpe-bac1作為抗生素篩選材料。tpe-bac1的結構如下所示：

在一個實施例中，如圖17所示，當溶解在水中時，與單獨的tpe相比，tpe-bac1在400nm處顯示吸收最大值，與tpe-bac類似，其在約100nm處發(fā)生紅移。

在一個實施例中，如圖18所示，tpe-bac1在dmso中的pl光譜基本上是不發(fā)光的。隨著含水量的逐漸增加，pl光譜保持不變。當含水量增加到40％時，pl強度隨含水量而升高。從pl譜可以很容易地識別577nm處的強發(fā)光峰。當用手持式uv燈照射時，水溶液和dmso溶液的熒光強度的差異容易通過肉眼區(qū)分開(如圖18b的插圖所示)。該結果清楚地表明tpe-bac1是aie活性的。此外，用水溶性官能團修飾tpe不會改變tpe-bac1的aie特性。

在一個實施例中，tpe-bac1以低濃度溶于水。然而在高濃度下則會形成膠束。利用tpe-bac1在聚集時的發(fā)光增強，通過追蹤熒光變化可以容易地確定臨界膠束濃度(cmc)。當濃度低于cmc時，tpe-bac1將以分子形式存在于溶劑中，不會觀察到發(fā)光。當濃度接近cmc時，分子間相互作用將限制分子內運動，從而觸發(fā)tpe-bac1的發(fā)光。如圖19所示，當tpe-bac1的濃度低于0.001mm時，增加濃度對tpe-bac1的pl強度的影響不大。當tpe-bac1的濃度達到0.001mm時，強度將顯著增加。繪制pl強度與染料濃度之間的關系將產生兩條線，其交叉點確定cmc為0.02mm。

在一個實施例中，通過zeta電位粒度分析儀驗證了納米聚集體在高于cmc的濃度形成(圖20)?？梢詸z測有效直徑為240nm的顆粒的pdi為0.202。通過tem測量進一步證明了納米聚集體的存在。如圖20的插圖所示，在tem圖像中清楚地觀察到尺寸約為100nm的黑點。

在一個實施例中，tpe-bac1用于細菌成像。如圖21所示，與10μm的tpe-bac1一起培養(yǎng)10分鐘后，細菌通過tpe-bac1清楚地成像。由于tpe-bac的aie特性和水溶性，即使沒有洗滌程序，tpe-bac的背景發(fā)光仍然很低。這可以簡化成像過程并減少洗滌過程中細菌的損失。

在一個實施例中，添加乙醇以增加tpe-bac1的溶解度并降低混合物中的背景發(fā)光(圖22)。測試不同的乙醇含量，20％被確定為具有高信噪比和穩(wěn)定信號的最佳含量。

在一個實施例中，評價了無和有10⁸cfu/ml的表皮葡萄球菌的mops/乙醇混合物(v/v，8/2)的pl光譜(圖23)。在存在細菌的情況下，發(fā)光量比沒有細菌的情況下的發(fā)光高出約14倍。如圖23的插圖所示，差異可以通過肉眼很容易地識別。

在一個實施例中，收集pl強度與表皮葡萄球菌濃度的標準曲線。如圖24所示，隨著表皮葡萄球菌濃度的增加，熒光強度呈線性增加，這表明使用tpe-bac1進行抗生素篩選的可行性。

在一個實施例中，使用該方法評價氨芐青霉素對表皮葡萄球菌的作用。如圖25所示，無氨芐青霉素時，由于細菌濃度高，tpe-bac1的熒光強度非常高。隨著氨芐青霉素濃度的增加，熒光強度急劇下降，表明有效的抗生素可抑制表皮葡萄球菌，從而降低熒光強度。從該曲線可以看出，ic50小于1μg/ml，表明氨芐青霉素有效地抑制了表皮葡萄球菌生長。

在一個實施例中，用tpe-bac1測試更多的抗生素。如圖26所示，這些抗生素在不同程度上抑制了表皮葡萄球菌的生長。從該曲線可以看出，氨芐青霉素、卡那霉素、粘菌素、鏈霉素是非常有效的抗生素，其ic50低于1μg/ml，而塞來霉素(stectinomycin)不太有效，短桿菌肽無效。

在一個實施例中，tpe-bac2用于細菌成像。tpe-bac2的結構如下所示：

在一個實施例中，采用三氯化鋁作為催化劑，通過friedel–crafts?；磻獙④?8)和苯甲酰氯合成化合物9。然后將其與1，6-二溴乙烷在堿性溶液中偶聯，得到化合物10。隨后通過采用四氯化鈦和zn催化化合物8進行mcmurry偶聯反應生成化合物11。采用三甲胺處理化合物11，最終得到所需產物tpe-bac2，產率為83％。在一個實施例中，制備tpe-bac2的合成途徑如下所示：

在一個實施例中，在uv光譜中，tpe-bac2在280nm和350nm處吸收(圖27)。

在一個實施例中，tpe-bac2是aie活性的：其乙醇溶液在光激發(fā)下幾乎不發(fā)光，但其在己烷含量為80％的乙醇-己烷混合物中的納米聚集體是強綠色發(fā)光體(圖28a-b)。

在一個實施例中，在uv燈照射下，肉眼可以容易地分辨具有不同己烷含量的乙醇/己烷中的熒光強度的不同(圖29)。

在一個實施例中，dls分析顯示tpe-bac2在己烷含量為90％的乙醇/己烷混合物中形成納米顆粒(圖30)。

在一個實施例中，tpe-bac2可以在培養(yǎng)后染色細菌(圖31a-b)。

實施例

以下實施例是為了說明本申請的主題，并非對其進行限制。

材料：

lb瓊脂、lb培養(yǎng)基、無水磷酸氫鉀和磷酸鈉均購自usb有限公司，而綠色單線態(tài)氧傳感器(sosg)購自invitrogen公司。鋅粉、四氯化鈦、4-羥基二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、1-溴十一烷、哌啶、碘化丙啶、碳酸鉀、4-甲?；交鹚岷退?三苯基膦)鈀購自sigma-aldrich并按原樣使用。在使用之前，直接通過在二苯甲酮羰基鈉(sodiumbenzophenoneketyl)中蒸餾純化thf。根據yan等人(p.yan，a.sie，m.we，l.m.loew，j.org.chem.2008，73,6587)的方法合成了1-(3-三甲基銨丙基)-4-甲基吡啶鎓二溴化物。使用的其它試劑如二甲基亞砜、氯化鉀和氯化鈉均購自sigma-aldrich。

表征：

使用cdcl3和甲醇-d4作為氘化溶劑，在brukerarx400nmr光譜儀上測量¹h和¹³c的nmr光譜。在以maldi-tof模式操作的finniganmattsq7000質譜儀系統(tǒng)上記錄高分辨率質譜(hrms)。在miltonrayspectronic3000陣列分光光度計上測量紫外吸收光譜。在perkinelmerls55光譜儀上記錄穩(wěn)態(tài)熒光光譜。在olympusbx41熒光顯微鏡上收集熒光圖像。在zeta電位分析儀(brookhaven，zetaplus)上測量粒徑。使用透射電子顯微鏡(日本，jeoljem100cxii)在100kv的加速電壓下研究tpe-bac的聚集形態(tài)。

合成：

4，4'-(2-(4-溴苯基)-2-苯基乙烯-1，1-二基)二酚(3)

化合物3按照duan等人報道的方法(duan,x.-f.；zeng,j.；lue,j.-w.；zhang,z.-b.afacilesynthesisoftetraarylethenesviacrossmcmurrycouplingbetweendiarylketones.synthesis2007,5,713–718)略作修改合成。將4，4'-二羥基二苯甲酮(3.21g，15mmol)，4-溴二苯甲酮(7.80g，30mmol)和鋅粉(8.82g，135mmol)加入到500ml雙頸圓底燒瓶中。將燒瓶抽真空并用氮氣吹掃三次。然后，將200mlthf注入燒瓶中，然后用丙酮/干冰浴冷卻至-78℃。逐滴加入ticl4(6.74ml，67.5mmol)到混合物中。然后將該反應在氮氣條件下回流過夜。冷卻至室溫后，向反應混合物中加入鹽酸(1m)，將ph調節(jié)至2。采用dcm萃取有機混合物，并采用無水硫酸鈉干燥。將粗產物通過硅膠柱色譜法純化，再使用己烷和乙酸乙酯(v/v，5/2)作為洗脫溶液，得到1白色固體(4.32g，65％)。¹hnmr(400mhz，dmso-d6，δ)：9.43(s，2h)，7.30-7.24(d，2h)，7.14-7.02(m，4h)，6.92-6.88(d，2h)，6.85-6.81(d，1h)，6.75-6.68(m，4h)；¹³cnmr(100mhz，dmso-d6，δ)：155.869，155.777，143.953，143.467，143.300，141.143，136.233，133.660，133.601，132.701，131.887，131.816，130.564，130.504，129.223，127.694，127.549，126.005，118.871，114.878，114.539，114.376；hrms(maldi-tof)m/z：算的442.0568[m]；獲得442.0099[m]⁺。

4，4'-(2-(4-溴苯基)-2-苯基乙烯-1，1-二基)雙((十一烷氧基)苯)(4)

向250ml雙頸圓底燒瓶中加入碳酸鉀(4.00g，28.25mmol)和化合物3(2.5g，5.65mmol)。將燒瓶抽真空并用干燥氮氣吹掃三次。加入1-溴十一烷(5.31ml，22.6mmol)和dmf(80ml)后，將反應在氮氣條件下在70℃下攪拌過夜。冷卻至室溫后，將混合物采用dcm萃取，并采用蒸餾水洗滌數次，再采用無水硫酸鎂干燥。將己烷和dcm(v/v，10/1)作為洗脫溶劑，通過硅膠柱色譜法純化粗產物，得到化合物4，其為淺黃色粘稠油狀物(3.30g，78％)。¹hnmr(400mhz、cdcl3、δ)：7.24-7.20(m、2h)、7.14-6.99(m、6h)、6.94-6.87(m、5h)、6.68-6.60(m、4h)、3.92-3.84(m、4h)、1.80-1.69(m、4h)、1.47-1.24(m、32h)、0.92-0.87(t、6h)；¹³cnmr(100mhz、cdcl3、δ)：158.068、157.981、144.092、143.608、141.153、137.843、136.011、135.926、133.270、132.755、131.566、131.033、127.994、127.847、126.433、120.140、113.899、113.717、68.057、68.007、32.127、29.829、29.791、29.639、29.560、29.511、26.273、22.910、14.351；hrms(maldi-tof)m/z：算的750.4011[m]；獲得750.4021[m]⁺。

4'-(1-苯基-2，2-雙(4-(十一烷氧基)苯基)乙烯基)-[1，1'-聯苯]-4-甲醛(6)

向250ml雙頸圓底燒瓶中加入化合物4(2.00g，2.60mmol)，4-甲?；交鹚?5)(0.59g，3.96mmol)，k2co3(2.28g，16.50mmol)和pd(pph3)4(0.23g，0.20mmol)。將燒瓶抽真空并用氮氣吹掃三次。然后，將thf(80ml)和水(20ml)注入燒瓶中，然后在氮氣條件下回流過夜。冷卻至室溫后，將混合物采用dcm萃取，并采用蒸餾水洗滌數次，再采用無水硫酸鎂干燥。將己烷和dcm(v/v，5/1)作為洗脫溶劑，通過硅膠柱色譜法純化粗產物，得到化合物6，其為黃色粘稠油狀物(1.72g，85％)。¹hnmr(400mhz，cdcl3，δ)：10.03(s，1h)，7.93-7.89(d，2h)，7.74-7.70(d，2h)，7.42-7.39(d，2h)，7.16-7.05(m，7h)，7.00-6.92(m，4h)，6.68-6.62(t，4h)，3.90-3.83(t，4h)，1.78-1.70(m，4h)，1.47-1.24(m，32h)，0.92-0.87(t，6h)；¹³cnmr(100mhz，cdcl3，δ)：191.240，157.241，157.155，146.129，144.338，143.546，140.432，137.535，136.140，135.351，134.342，131.999，131.967，131.454，130.824，129.582，127.160，126.655，125.880，125.571，113.032，112.903，67.222，67.193，31.280，28.982，28.943，28.803，28.715，28.687，25.439，22.064，13.501；hrms(maldi-tof)m/z：算的776.5168[m]；獲得776.5176[m]⁺。

4-(2-(4'-(1-苯基-2，2-雙(4-(十一烷氧基)苯基)乙烯基)-[1，1'-聯苯]-4-基)乙烯基)-1-(3-(三甲基銨基)丙基)吡啶-1-溴化銻(tpe-bac)

采用三滴哌啶催化1-(3-三甲基銨丙基)-4-甲基二溴吡啶鎓(7)(0.31g，0.40mmol)和化合物3(0.28g，0.79mmol)的溶液在氮氣條件下在干燥的乙醇中回流。冷卻至環(huán)境溫度后，減壓蒸發(fā)溶劑。使用二氯甲烷和甲醇混合物(2:1v/v)作為洗脫劑將殘余物通過進行硅膠柱色譜法純化，得到紅色粉末狀的tpe-bac(0.24g，53％)。¹hnmr(400mhz，cdcl3，δ)：9.18(s，2h)，8.01(s，2h)，7.69(d，1h)，7.47(d，2h)，7.35(d，2h)，7.17(d，2h)，7.10-6.83(m，12h)，6.55(dd，4h)，4.90(s，2h)，3.94-3.77(m，4h)，3.77-3.68(s，2h)，3.42(s，9h)，2.77(s，2h)，1.75-1.56(m，4h)，1.45-1.14(m，32h)，0.90-0.77(m，6h)；¹³cnmr(100mhz，cdcl3，δ)：157.160，157.058，152.857，143.839，143.592，141.900，140.753，140.112，137.596，136.028，135.497，135.285，132.764，131.951，131.356，130.795，128.403，127.107，126.416，125.419，123.627，121.471，112.998，112.829，67.096，62.118，53.823，31.267，31.214，29.058，28.980，28.930，28.890，28.829，28.727，28.702，28.648，28.605，25.448，25.378，22.040，22.002，13.487，13.471；hrms(maldi-tof)m/z：算的1031.6024[m-br]⁺；獲得1031.6024[m-br]⁺。

2-芴基酮(9)

在氮氣條件下，向100ml雙頸圓底燒瓶中加入化合物8(3.324g，20mmol)和氯化鋁(iii)(2.667g，20mmol)以溶于二硫化碳(40ml)中。將所得混合物在冰浴中冷卻，然后將苯甲酰氯(3.093g，22mmol)滴加到混合物中。加完后，將混合物回流12小時。將混合物冷卻至室溫，加入40ml水以進行淬滅反應。然后將溶液用dcm萃取三次，然后用鹽水和水洗滌，再采用無水硫酸鎂干燥。過濾并減壓蒸發(fā)溶劑后，將己烷/dcm作為洗脫劑，通過硅膠柱色譜法純化產物，得到的化合物9為白色固體，產率為90％(4.86g)。¹hnmr(400mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：8.01(s，1h)，7.85–7.81(m，5h)，7.61–7.57(m，2h)，7.51–7.47(m，2h)，7.43–7.35(m，2h)，3.95(s，2h).¹³cnmr(100mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：196.7，145.9，144.4，143.0，140.5，138.1，135.8，132.1，129.9，129.6，128.2，127.9，127.0，126.8，125.2，120.8，119.3，36.8.hrms(maldi-tof)：m/z270.1036(m⁺，算的270.1045)。

9，9-雙(6-溴己基)-2-芴基酮(10)

向100ml圓底燒瓶中加入50ml50％naoh溶液，依次加入四丁基溴化銨(0.8g)，1，6-二溴己烷(6ml，37.5mmol)和化合物9(2.027g，7.5mmol)。然后將混合物在75℃下加熱12小時。冷卻至室溫后，將混合物采用dcm萃取幾次，采用稀釋氯化氫結合有機層，并采用飽和鹽水和水洗滌有機層。然后采無水硫酸鎂進行干燥。經過過濾和溶劑蒸發(fā)后，將己烷/dcm作為洗脫劑，通過硅膠柱色譜法純化殘余物，得到化合物10，其為黃色油狀物，產率為95％(4.24g)。¹hnmr(400mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：7.847.81(m，3h)，7.797.76(m，3h)，7.627.58(m，1h)，7.527.49(m，2h)，7.387.37(m，3h)，3.283.25(m，4h)，2.031.98(m，4h)，1.691.61(m，4h)，1.231.15(m，4h)，1.111.04(m，4h)，0.68-0.60(m，4h).¹³cnmr(100mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：196.7，151.5，150.3，145.5，139.8，138.2，136.0，132.1，130.1，129.9，128.4，128.2，127.2，124.4，122.9，120.7，119.2，55.1，39.9，33.8，32.5，29.0，27.7，23.6.hrms(maldi-tof)：m/z597.0724(m⁺，算的596.1112)。

1，2-雙[9，9-雙(6-溴己基)-2-芴基]-1，2-二苯乙烯(11)

在-78℃的氮氣條件下向化合物10(2.98g，5mmol)和鋅粉(0.82g，12.5mmol)的干蒸餾thf溶液中滴加氯化鈦(iv)(1.3ml，12.5mmol)。將反應混合物溫熱至室溫，然后加熱回流12小時。再將反應物冷卻至室溫后，通過加入鹽酸溶液進行淬滅反應。然后將混合物用dcm萃取數次。結合有機層，用飽和鹽水溶液和水洗滌有機層，再采用無水硫酸鎂干燥。過濾和溶劑蒸發(fā)后，將己烷/dcm作為洗脫劑，通過硅膠柱色譜法純化產物，得到化合物11，其為綠色油狀物，產率為82％(2.38g)。¹hnmr(400mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：7.617.54(m，2h)，7.497.40(m，2h)，7.297.22(m，6h)，7.137.00(m，14h)，3.363.22(m，8h)，1.901.49(m，16h)，1.261.08(m，8h)，1.060.85(m，8h)，0.570.43(m，8h).¹³cnmr(100mhz，cdcl3)，δ(tms，ppm)：150.5，149.6，144.1，143.3，140.9，140.8，139.3，131.5，130.5，127.6，126.9，126.8，126.4，126.2，122.6，119.6，118.9，40.0，34.0，32.6，29.0，27.8，23.6.hrms(maldi-tof)：m/z1160.6270(m⁺，算得1160.2327).

1，2-雙{9，9-雙[6-(n，n，n-三甲基銨)己基]-2-芴基}-1,2-二苯醚乙烯四溴化物(tpe-bac2)

在-78℃向化合物11(25mg，0.02mmol)在thf(5ml)中的溶液中滴加三甲胺(2ml)。將混合物攪拌12小時，然后溫熱至室溫。通過加入甲醇(5ml)將沉淀再溶解。將混合物冷卻至-78℃后，另加入三甲胺(2ml)，然后將混合物在室溫下攪拌24小時。除去溶劑后，加入水以再溶解所有沉淀物，并采用dcm萃取水溶液。將水層冷凍干燥，得到產率為83％的綠色粉末狀的tpe-bac2(25mg)。¹hnmr(400mhz，cd3od)，δ(tms，ppm)：7.697.64(m，2h)，7.547.50(m，2h)，7.397.34(m，2h)，7.337.26(m，4h)，7.166.95(m，14h)，3.323.22(m，8h)，3.11(s，36h)，1.931.69(m，8h)，1.631.52(m，8h)，1.161.03(m，16h)，0.590.45(m，8h).¹³cnmr(100mhz，cd3od)，δ(tms，ppm)：152.1，151.0，145.5，144.7，142.5，142.3，140.9，132.5，131.6，128.9，128.1，127.7，124.2，121.0，120.4，67.6，60.5，55.9，53.7，41.1，30.4，26.9，23.9.hrms(maldi-tof)：m/z1317.6105[(m–br)⁺，算得1317.6083]。

樣品制備：

在dmso中制備濃度為10mm的tpe-bac儲備溶液并儲存在4℃冰箱中。通過將nacl(8g)，kcl(0.2g)，na2hpo4(1.44g)和kh2po4(0.24g)溶于800ml蒸餾水中，再用hcl將ph調節(jié)至7.4，然后加入水校準至1l，制備磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)。在液體循環(huán)下，通過在15psi(1.05kg/cm²)下高壓滅菌20分鐘將pbs滅菌并在室溫下儲存。

細菌培養(yǎng)、成像和殺滅：

細菌染色：將固體培養(yǎng)基(用于大腸桿菌和表皮葡萄球菌的lb培養(yǎng)基(lb))上的單個菌落轉移至5ml液體培養(yǎng)基中，并在37℃下生長10小時。通過測量600nm處的光密度(od600)測定細菌的濃度，然后將10⁹菌落形成單位(cfu)的細菌轉移到1.5mlep管中。通過在7000rpm離心3分鐘收獲細菌。去除上清液后，將1ml濃度為10μmtpe-bac的pbs溶液加入到ep管中。用渦旋分散后，將細菌在室溫下培養(yǎng)10分鐘。

為了拍攝熒光圖像，將約2μl的染色細菌溶液轉移到載玻片上，然后用蓋玻片覆蓋。使用100×目標收集圖像。使用不同組合的激發(fā)和發(fā)射濾光片對每種染料在fl顯微鏡(bx41顯微鏡)下對細菌進行成像：對于tpe-bac，激發(fā)濾光片＝460-490nm，二向色鏡＝505nm，發(fā)射濾光片＝515nm長通；對于pi，激發(fā)濾光片＝510-550nm，二向色鏡＝570nm，發(fā)射濾光片＝590nm長通。

對于pi染色實驗，將細菌與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘后，然后將細菌暴露于正常光下10分鐘，而將對照組置于黑暗中。然后將pi加入到實驗組和對照組中，最終濃度為1.5μm，然后在黑暗中額外培養(yǎng)10分鐘。然后在熒光顯微鏡下按照以下設置成像細菌：激發(fā)濾光片＝510-550nm，二向色鏡＝570nm，發(fā)射濾光片＝590nm長通。

對于光誘導的毒性實驗，將10⁸cfu的細菌分散在1mlpbs中。與10μm的tpe-bac一起培養(yǎng)10分鐘后，將溶液以7000rpm離心3分鐘，然后除去上清液并進行pbs洗滌。然后將細菌分散在pbs中，在設計的時間段暴露于常規(guī)光照下，而對照組則處于黑暗中。然后通過平板計數法定量細菌的生存力。

基于在此包含的信息，對于本領域技術人員來說，在不偏離下述權利要求的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明的精確描述做出各種改變是顯而易見的。本發(fā)明的主題不限于在此定義的步驟，性質和組分，因為這些優(yōu)選的實施例以及其他描述是用于示例本發(fā)明的各個特定方面。實際上，對于化學，生物化學領域的技術人員來說，可以對本發(fā)明所描述的示例做出各種修改，這些修改都落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍。