金纳米团簇/碳量子点比率型荧光探针在Pb~(2+)检测中的应用

合成了金纳米团簇(GSH-Au NCs)和碳量子点(CDs) 2种荧光纳米材料,分别对其进行光学、形貌表征。进一步构建金纳米团簇/碳量子点比率型荧光探针,根据Pb2+对CDs/Au NCs荧光探针的高选择性荧光增强作用,将CDs作为参比探针,GSH-AuNCs作为响应探针,利用GSH-AuNCs(580 nm)与CDs(450 nm)的荧光强度比值(F=F_(580)/F_(450))的变化情况来高灵敏度的检测Pb~(2+)含量。在浓度为20～700 nmol/L围内,CDs/Au NCs荧光探针检测Pb~(2+)的线性方程为F_(580)/F_(450)=0.008 97[Pb(Ⅱ)]+2.727 7(R~2=0.994 6),LOD=3.9 nmol/L,并对该比率型荧光探针的构建和检测机制进行了探究。最后将该探针应用于实际水样中Pb~(2+)的检测,加标回收率在90.7%～117.1%,说明该探针具有潜在的应用价值。     

一种新型罗丹明类双通道荧光探针及其对Fe~(3+)和Cu~(2+)的选择性识别研究

以罗丹明B、水合肼和吡啶-2-甲醛为反应物,合成了一种新型的罗丹明类Fe~(3+)和Cu~(2+)双通道分子探针(Fluorescent probe,FP),并用核磁和质谱对其分子结构进行了表征。利用荧光分光光度计和紫外可见分光光度计研究了FP对Fe~(3+)、Cu~(2+)等14种金属离子的识别性能。研究结果表明,在V(CH_3OH)∶V(H_2O)=1∶1体系中,当选用荧光光谱分析时,探针FP对Fe~(3+)具有良好的选择性响应,且Fe~(3+)浓度在2~30μmol/L时,探针荧光强度与Fe~(3+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.998。当选用紫外可见光谱分析时,探针FP对Cu~(2+)具有很好的选择性响应,且当Cu~(2+)浓度为0~9μmol/L时,探针FP的吸光度与Cu~(2+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.999。     

基于罗丹明B的Cu~(2+)选择性荧光探针的合成与表征

设计合成了一种基于罗丹明B为发光团的高选择性荧光探针。相对于其他常见金属离子,该探针对Cu~(2+)具有较好的选择性和灵敏度。优化实验条件,在乙醇-水溶液(V(乙醇)∶V(水)=4∶1,p H 7.3,50 mmol/L HEPES)测试介质中,探针对浓度在2.0×10~(-6)~7.0×10~(-6)mol/L范围内的Cu~(2+)呈现良好的线性响应,检出限为6.7×10~(-7)mol/L。Job's plot实验表明,探针与Cu~(2+)以1∶1结合。可逆实验表明,探针与Cu~(2+)的配合是可逆的,其识别原理为Cu~(2+)的加入导致探针P罗丹明内酯结构开环而发射出强的荧光。     

一种检测铜离子的荧光探针及其应用

以2-吡啶甲酰氯和E-2-苯并噻唑-3-(6-羟基萘)丙烯腈为原料,经过酯化反应,得到1个Cu~(2+)荧光探针(E)-6-[2-(苯并噻唑-2-基)-2-氰基乙烯基]-2-萘吡啶甲酸酯(P1)。通过~1HNMR、~(13)CNMR、高分辨质谱对其结构进行表征,同时对其荧光性能进行测试。结果表明,该荧光探针能够高灵敏性、高选择性地识别Cu~(2+),对Cu~(2+)的检测浓度范围是0～200μmol/L,检测限是17 nmol/L。该探针被成功用于检测葡萄酒和啤酒中Cu~(2+)的质量浓度,其添加回收率为90.00%～108.30%。为开发识别性能良好,实用性强的Cu~(2+)检测方法提供了参考。     

菠萝蛋白酶金纳米簇模拟酶活性比色法检测Hg~(2+)

制备了具有模拟过氧化物酶活性的菠萝蛋白酶-金纳米簇,可催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)-H_2O_2体系显色。因此,构建了Bromelain-AuNCs-TMB-H_2O_2-Hg⁽²⁺⁾比色传感平台,并对该体系的催化显色反应机制进行了研究。本方法检测Hg(2+)比色传感平台,并对该体系的催化显色反应机制进行了研究。本方法检测Hg⁽²⁺⁾的线性范围为6.25 nmol/L～3.5μmol/L,检出限为4.3 nmol/L。本方法成本低,简便可行,选择性好,为环境水样中的Hg(2+)的线性范围为6.25 nmol/L～3.5μmol/L,检出限为4.3 nmol/L。本方法成本低,简便可行,选择性好,为环境水样中的Hg⁽²⁺⁾检测提供了一种新方法。     

双信号金纳米簇对三硝基甲苯的荧光分析

三硝基甲苯作为硝基芳香化合物的代表物,应用相当广泛。其对人体健康、生活环境均具有较大的危害,因此发展简单、便捷检测三硝基甲苯的分析方法非常有必要。利用环境友好的牛血清白蛋白和2-氨基嘌呤合成了双信号金纳米簇荧光探针,基于三硝基甲苯对金纳米簇荧光的淬灭作用,建立了一种检测三硝基甲苯的荧光分析新方法,检出限可达0.14μmol/L,该方法具有良好的灵敏度和选择性。     

基于壳聚糖衍生物的Al3+荧光探针的设计合成

人体摄入过量的Al~(3+)会导致多种疾病,因此Al~(3+)的检测具有重要的意义。荧光探针法在目标物质检测中具有选择性好、灵敏度高等优点,已成为重要的检测手段。以2-羟基-1-萘甲醛和羧甲基壳聚糖为原料,在乙醇溶液中回流反应8 h,高产率得到一种高选择性Al~(3+)荧光探针。在常见的金属离子和阴离子中,该荧光探针对Al~(3+)呈现出较好的选择性和较高的灵敏度。在V(乙醇)∶V(水)=4∶1、p H 6. 0、50 mmol/L羟乙基哌嗪乙硫磺酸(HEPES)溶液中,该探针对Al~(3+)的线性响应范围为4. 0×10-5～1. 0×10-4mol/L,检出限为1. 3×10-5mol/L。     

酪氨酸修饰的金纳米簇的合成及对Fe~(3+)的检测研究

以氯金酸(HAuCl_4)为前驱体,酪氨酸(Tyr)为还原剂和保护剂,通过"一步合成法"合成了具有较强荧光且离散性良好的金纳米簇(Tyr-AuNCs)。优化并确定了制备Tyr-AuNCs的最佳工艺条件:80℃下反应20 min,Tyr质量浓度为0. 4 mg/m L,HAuCl_4浓度为2. 0×10-3mol/L,pH=5的乙酸(CH_3COOH)缓冲溶液。通过研究Tyr-AuNCs与Fe~(3+)的作用机理发现,Fe~(3+)可导致Tyr-AuNCs荧光探针猝灭,Tyr-AuNCs的荧光强弱与Fe~(3+)的浓度(1. 0～50μmol/L)呈良好的线性关系,据此构建了水样中Fe~(3+)的定量检测方法,该方法检出限为2. 0×10-7mol/L,可用于实际水样中Fe~(3+)的分析检测。     

Hg2+探针的合成、光谱性能及生物应用研究

设计合成并表征了一种罗丹明类Hg~(2+)探针,对其识别性能进行了研究。检测了探针的紫外吸收光谱及荧光发射光谱,结果表明探针对Hg~(2+)具有较好选择性和灵敏度。探针与Hg~(2+)结合后,观察到吸光度、荧光信号及溶液颜色都发生改变。通过Job′s曲线研究发现Hg~(2+)和探针配合的计量比为1∶1。理论计算表明,探针结构中的S原子和羰基O原子与Hg~(2+)进行配位,诱导内酰胺环打开。将10μmol/L的探针作用于细胞时,存活率约为90%。10μmol/L探针在细胞中几乎无荧光,与Hg~(2+)孵育后可观察到细胞内的荧光明显增强,探针具有很好的细胞膜通透性。在小鼠腹腔内注射探针(400μL×400μmol/L),拍照未发现荧光,在同一位置注射Hg~(2+)后,捕获到明显荧光信号。结果表明,探针具有优良的性能,在生物体染色和标记以及疾病的早期诊断方面都具有潜在的应用价值。     

基于荧光铜纳米簇用于钴离子的超灵敏免标记检测

为了检测浓度超标的重金属离子,探讨了一种新的荧光探针传感器检测法。利用柠檬酸钠作为还原剂合成铜纳米晶,然后加入半胱氨酸作为刻蚀剂和保护剂,与铜纳米晶配体交换反应合成荧光铜纳米簇,以铜纳米簇作为荧光探针建立了一种检测水样中重金属钴离子的方法。该方法是基于钴离子存在时,破坏铜纳米簇,导致荧光迅速降低。在较宽的钴离子浓度范围(1~100μmol/L)内,铜纳米簇荧光淬灭程度与浓度呈线性关系(R=0.970 0),其检出限较低(0.567 1μmol/L)。铜纳米簇传感器特异性选择钴离子,不受其他金属离子干扰,检测的选择性较好。基于此,完成对钴离子的超灵敏免标记检测,且EDTA可作为钴离子的螯合剂,实现了铜纳米簇传感器的循环反复使用。     

2’-(4-羧基苯亚甲基)-2-羟基苯甲酰腙荧光探针法测定水样中的微量铜

基于Cu~(2+)对2’-(4-羧基苯亚甲基)-2-羟基苯甲酰腙(CHBH)荧光的增敏作用,建立了测定水样中Cu~(2+)的荧光探针法。实验结果表明,在p H=9.89 B-R缓冲溶液中,Cu~(2+)浓度在0.04~0.50μmol/L范围内,荧光强度的增敏值(ΔF)与Cu~(2+)浓度呈线性关系,线性方程为ΔF=383cCu+6.2,相关系数(r)为0.995 3,方法检出限0.02μmol/L。本方法用于加标水样中Cu~(2+)的分析,RSD为1.94%~3.1%,Cu~(2+)的平均回收率为93.17%~95.00%。     

基于喹啉Zn~(2+)荧光探针的合成及其性能

以邻氨基苯甲酸和咔唑等为原料,经Skraup、Vilsmeier-Haack和Knoevenagel等反应合成了3-{2-[8-(1H-苯并咪唑-2-基)喹啉-2-基]乙烯基}-9-苯甲基-9H-咔唑(探针L),并通过1HNMR、13CNMR、MS对其结构进行了表征。荧光光谱测试结果表明,探针L对Zn~(2+)的选择性好,抗干扰能力较强,50 s内响应,在pH=5~9内对pH不敏感。加入Zn~(2+)后,探针L的荧光强度与Zn~(2+)浓度(0~60μmol/L)呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.998 6,检测限为2.003 1×10-8mol/L。Job's曲线、荧光滴定实验和ESI-MS谱分析表明,探针L与Zn~(2+)的络合比为1∶1。     

N-乙酰半胱氨酸修饰CdTe量子点的合成及其用于二价铜离子检测的研究

利用"一锅法"合成N-乙酰半胱氨酸修饰的CdTe量子点,并利用紫外-可见分光光度法和荧光光谱法对其进行表征。根据CdTe量子点与Cu~(2+)反应发生荧光淬灭的原理来检测水体中Cu~(2+)的浓度。研究表明,CdTe量子点荧光淬灭程度与Cu~(2+)离子浓度有很好的线性关系,该方法检测Cu~(2+)离子的下限浓度为6.59×10~(-9)mol/L。本研究建立了一种灵敏快速测定Cu~(2+)的方法。     

B-降胆甾苯并咪唑化合物对金属离子识别性能研究

苯并咪唑是优良的离子探针活性基团,以3种不同取代基结构的B-降胆甾苯并咪唑化合物作为金属离子受体,采用紫外光谱法和荧光光谱法对12种不同的金属离子(Co~(2+)、K~+、Na~+、Li~+、Pb~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Sr~(2+)、Ni~(2+)、Ag~+、Hg~(2+)、Cu~(2+))进行检测,结果表明这3种化合物对Cu~(2+)离子具有高度的选择性,抗干扰能力好,可作为选择性光学传感器,检出限分别为7. 31×10~(-8)、7. 99×10~(-8)、5. 85×10~(-8)mol/L,采用Job法测试,3种化合物与Cu~(2+)的配合比为1∶1。     

单分散四臂聚乙二醇衍生的高选择性Hg2+荧光探针的合成和性能研究

为了提高荧光探针的潜在应用价值,研究开发了一种基于单分散四臂聚乙二醇的罗丹明B衍生物荧光探针,该探针在水溶液中对Hg~(2+)金属离子具有高选择性。与其他竞争性金属阳离子相比,在有Hg~(2+)存在的情况下,探针在572 nm处表现出显著的荧光增强。探针的荧光信号变化是基于严格的"开-关"机制,由Hg~(2+)诱导罗丹明B的构型从内酰胺螺环(无色无荧光)转变为开环酰胺形态(粉色荧光)。在0～10μmol/L的浓度范围内,探针的荧光强度与Hg~(2+)浓度呈现较好的线性相关性,检出限为0.385μmol/L。此外,通过MALDI-TOF-MS分析实验论证了探针与Hg~(2+)的结合行为和感应机制,充分说明探针中聚乙二醇(PEG)结构在检测Hg~(2+)过程中起着不可或缺的作用。     

基于三氰基呋喃修饰的荧光探针定量测定H_2O_2及机理研究

设计合成了一个识别H_2O_2的荧光探针。基于探针与过氧化氢荧光增强现象,建立了检测过氧化氢的荧光分析方法。检测过氧化氢的线性范围为0～180 mmol/L,检出限为3.482μmol/L。将探针用于测定实际样品中的过氧化氢,回收率令人满意。本探针具有灵敏度高、选择性好的优点。     

没食子酸修饰纳米金探针高灵敏检测三聚氰胺

以没食子酸修饰金纳米粒子为探针,三聚氰胺通过氢键作用诱导金纳米探针团聚,进而使金纳米胶体颜色由酒红色变为蓝色。实验优化得最佳反应条件为在BR缓冲溶液(p H=6.0)介质中,室温反应20 min。没食子酸修饰的纳米金特异性好,对干扰物质响应不灵敏;对不同浓度三聚氰胺进行检测时发现在0.001~10μmol/L范围内线性相关系数R2=0.9922,检出限0.7 nmol/L。该方法用于检测牛奶样品中的三聚氰胺,样品回收率为96.8%~103.5%。     

基于三苯胺衍生物的Th~(4+)荧光探针

本文合成了一种新的基于三苯胺衍生物的Th~(4+)荧光探针双三苯胺-4-羟基苯-2(4'-(二苯基氨基)-[1,1'-联苯])缩丙二酰肼(TPA-SBD),该探针在Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+),Ag~+,Al~(3+),Cd~(2+),Cr~(3+),Dy~(3+),Eu~(3+),Hg~(2+),Mn~(2+),La~(3+),Sm~(3+),Zr~(4+)等多种离子的存在下,对Th~(4+)具有很好的选择性。探针TPA-SBD对Th~(4+)响应的最佳条为pH值为3,THF∶H_2O(1∶9,v/v)。探针的荧光强度与Th~(4+)的浓度在2～8μmol/L范围内呈现良好的线性关系(R~2=0.991),其检出限0.0369μmol/L。     

煤基碳量子点的制备及其在离子检测中的应用

以长焰煤为碳源,使用空气氧化预处理与双氧水氧化结合的"分步法"成功制备出了煤基碳量子点(carbon quantum dot,CQD)。对碳量子点的表面形貌、化学组成和光学性质进行表征,并考察了碳量子点作为纳米荧光探针检测金属离子的性能。结果表明:煤基碳量子点平均粒径为13.1 nm,含氧量达30.56%,在波长为365 nm的紫外光照射下呈现出明亮的青蓝色荧光,其荧光强度在中性条件下最大,并可在较宽的pH范围内保持荧光稳定性;与Fe~(3+)能发生特异性荧光淬灭,在0μmol/L～9μmol/L Fe~(3+)浓度范围内,荧光猝灭程度与Fe~(3+)浓度呈良好的线性关系。     

一种基于香豆素苯腙的Cu~(2+)荧光化学传感器

本文设计合成了一种香豆素苯腙(L),经元素分析、1H-NMR对其结构进行了表征。在乙醇溶剂中采用荧光光谱法考查了L对Li~+、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Ba~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cu~(2+)的荧光响应。结果表明,Cu~(2+)可以有效猝灭L在373nm处的荧光,L可以作为定量检测Cu~(2+)的一种高选择性荧光化学传感器。