基于次氯酸根离子的新型比率型荧光探针及其应用

以2-苯并噻唑-5-甲基苯酚为原料,合成了一种基于次氯酸根离子的比率型荧光探针ZN1,并对其进行了次氯酸根离子的检测性能测试。结果表明:该探针可以快速灵敏、选择性地识别次氯酸根离子,其检测下限为0.96μmol/L,并将该探针应用于实际水样中次氯酸根离子含量的检测,在自来水、雨水中的回收率均大于84%。此外,利用质谱和核磁谱图开展的检测机理研究表明,探针的识别机理与次氯酸的氧化脱氢作用和激发态分子内质子转移(ESIPT)过程破坏有关。     

用于溶酶体定位的比率型次氯酸根探针的构建及应用研究

以常见荧光团罗丹明和萘酰亚胺设计并合成了一例用于比率型识别次氯酸根的荧光探针。结果表明,探针能够对次氯酸根实现高效专一的比率型选择,能够克服其他分析物的干扰。溶液体系荧光发射强度比率值(F_(590 nm)/F_(542 nm))在次氯酸钠浓度为0～1μmol/L范围内呈现良好的线性,其对次氯酸根的最低检出限为1.3×10~(-8) mol/L。探针可以定位于亚细胞器溶酶体中识别次氯酸根,并且能够应用于自来水等实际样品中检测次氯酸根。     

一种高效检测铜离子的罗丹明类荧光探针的构建及应用

以罗丹明类似物和丹磺酰氯为原料设计并合成了一种"开-关"型罗丹明衍生物荧光探针(CuP1),产率较高、产物提纯方法简单,通过核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱对其化学结构进行了确证。实验结果表明,该探针对铜离子的紫外吸收光谱和荧光发射光谱均表现出专一的选择性和高效的灵敏度,并能够实现裸眼识别;探针对铜离子的识别在浓度为1～7μmol/L的范围内呈良好的线性关系,最低检出限为1.72μmol/L,结果满足中国饮用水标准中铜离子含量限量值要求。细胞成像实验结果表明,探针可以应用于生物体系中检测外源性铜离子。探针识别铜离子是不可逆的,其识别机理得到高分辨质谱数据的确证。     

新型香豆素类亚硫酸氢根离子探针的合成及荧光性质研究

分别以间苯二酚和4-氯间苯二酚为原料,合成了两种香豆素类亚硫酸氢根离子探针——4-甲基-8-甲酰基-7-羟基香豆素和4-甲基-8-甲酰基-7-羟基-6-氯香豆素,并用IR、1HNMR、MS等方法对合成产物进行了表征。研究了该亚硫酸氢根离子探针的检测机理、选择性、方法的分析特性及其在实际样品检测中的应用,建立了一种在水溶液中检测亚硫酸氢根离子的荧光分析方法。     

香豆素-铜离子(II)配合物硫醇荧光探针的合成及荧光性质的研究

以8-甲酰基-7-羟基香豆素-3-甲酸乙酯与2-氨基苯酚为原料合成了一种亚氨基香豆素类衍生物,其在与铜离子络合后制成了香豆素-铜离子配合物硫醇荧光探针。该探针在体积分数50%的乙醇水溶液中对含有巯基的氨基酸具有良好的选择性。通过荧光光谱,研究了探针的检测机理。在探针识别过程中荧光强度明显增加,在365 nm紫外光激发下荧光颜色由绿色变为蓝色,可以实现可视化检测。     

一种新型比率型次氯酸根荧光探针的合成及性能研究

以4-二苯氨基苯甲醛为原料,与水合肼进行缩合反应,设计合成一种识别OCl^-的比率型荧光探针。通过光谱分析,加入OCl^-,荧光发射强度明显升高,溶液颜色由黄色变为无色,实现裸眼识别;加入其他分析物,荧光强度无明显变化。在0.5~1μmol/L的浓度范围内,荧光强度与次氯酸根浓度呈良好的线性关系,最低检出限为0.44μmol/L。该检测线满足国家饮用水残氯量的要求,并成功地应用于水的实际样品中检测次氯酸根。     

香豆素-铜离子(Ⅱ)配合物硫醇荧光探针的合成及荧光性质

以8-甲酰基-7-羟基香豆素-3-甲酸乙酯与2-氨基苯酚为原料合成了一种亚氨基香豆素类衍生物,其在与铜离子络合后制成了香豆素-铜离子配合物硫醇荧光探针。该探针在体积分数50%的乙醇水溶液中对含有巯基的氨基酸具有良好的选择性。通过荧光光谱,研究了探针的检测机理。在探针识别过程中荧光强度明显增加,在365 nm紫外光激发下荧光颜色由绿色变为蓝色,可以实现可视化检测。     

反应型HClO/ClO-荧光探针的研究进展

次氯酸/次氯酸根是活性氧化物中重要的信号分子，在生物医药和环境安全等方面发挥着重要作用。反应型荧光探针基于出色的灵敏度、实时成像和生物兼容性好等特点，广泛应用于HClO/ClO^-的检测。本文评述了近5年反应型HClO/ClO^-荧光探针的研究进展，包括反应型HClO/ClO^-荧光探针的设计策略和识别机理，并从HClO/ClO^-引发的反应机理角度（碳碳双键的反应、硫族化合物的反应、醛肟基团的反应、腙/席夫碱的反应、酰肼/磺酰肼的反应、N,N-二甲基硫代氨基甲酸酯的反应和苯硼酸/硼酸酯的反应）概述了反应型HClO/ClO^-荧光探针的特点和实际应用，指出反应型HClO/ClO^-荧光探针的发展方向是合成性能优异的识别基团，构建选择性好、水溶性好、低荧光背景、光化学性能稳定和生物毒性低的反应型近红外HClO/ClO^-荧光探针，实现对生物体内外HClO/ClO^-的可视化检测及机理探索。     

可连续识别Cu2+和PPi的荧光探针的合成及性能研究

连续识别型荧光探针能在同一测试条件下连续识别两种离子,使得离子的检测更具专一性,是在普通同类型探针检测功能方面的拓展。设计合成了以7-二乙氨基香豆素为母体、咪唑-2-甲醛为识别基团的一种高选择性的席夫碱型荧光探针CI,用于连续识别Cu²⁺和焦磷酸根离子(PPi)。探针CI对Cu²⁺表现出了明显的“开-关”荧光淬灭响应,淬灭率为100%,而形成的配合物CI-Cu²⁺对PPi呈现明显的“关-开”荧光增强响应。探针CI对Cu²⁺和PPi的检出限均为0.14μmol/L,其与Cu²⁺的配位比为1∶1,而CI-Cu²⁺配合物与PPi以2∶1配位。在pH 5~11的范围内,探针CI和CI-Cu²⁺具有很好的识别能力。     

基于二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)类染料的次氯酸荧光探针的研究进展

次氯酸(HCl O)作为一种生物体内关键的活性氧物种(ROS),在多种正常的生化功能和异常病理过程中扮演着非常重要的角色。因此,识别与实时准确地监测细胞内次氯酸在活动位点的浓度变化对于生物学研究和临床诊断极其重要。而在所有的检测方法中,荧光探针法由于其灵敏度高、选择性好、易于操作、实时可视化检测、原位检测、无损检测、响应时间快速、所需试剂量小等优点而引起广大科研工作者的兴趣并将其用于生物体内次氯酸的检测及其生理功能的研究。重点综述了近年来基于BODIPY类染料的次氯酸荧光分子探针的设计合成、检测机理及其在生物成像上的应用研究进展。     

基于双8-羟基喹啉半花菁铜离子复合物的S2-置换型荧光探针的制备及应用研究

设计合成了基于双8-羟基喹啉半花菁染料铜离子复合物识别硫离子的荧光探针,并通过质谱对其进行了结构表征。通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了探针对硫化物的传感性能,结果表明,荧光探针对硫离子具有非常高的选择性和抗干扰能力,不受其他分析物的干扰,荧光滴定光谱中随着不同浓度硫离子的加入,谱图呈现均匀的变化,探针溶液的荧光强度变化与S~(2-)(0～5μmol/L)的浓度呈现良好的线性关系(R~2=0.998 4),其检测限低至0.12μmol/L,反应动力学显示探针识别硫离子仅需要30 s,其准一级动力学常数k为(1.13±0.12)s~(-1),可以实现快速检测的目的,差谱图像呈现明显的颜色变化,可以实现可视化半定量分析环境样品中硫离子的含量。     

蒽类荧光探针的合成及在ClO~-检测中的应用

将蒽甲醛和二氨基马来腈缩合得到了荧光探针分子EnCN。当探针溶液中加入ClO~-后,溶液在435 nm处荧光强度迅速增加,溶液颜色也由黄色迅速褪至无色;而加入其他常见离子后,溶液荧光无明显的变化。这说明探针对ClO~-的识别选择性较高,且识别几乎不受其他离子的干扰。探针EnCN溶液在435 nm处荧光强度与ClO~-的体积呈现较好的线性回归关系,其检出限达到10-5mol/L,可用于荧光定性分析和定量检测水体环境中的次氯酸离子。     

基于香豆素衍生物的锌离子荧光探针作用机理的理论研究

荧光探针是一类能够检测环境和生物体中金属离子或化学物质的分子,在医学诊疗和环境监测中都有着广泛的应用。本文采用量子力学中的密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)计算方法,对两种基于香豆素衍生物的荧光探针分子(ZC-F4和ZC-F7)进行研究。该类荧光探针分子以三联吡啶为识别基团,以香豆素衍生物为发光基团,可用于对Zn~(2+)离子的检测。通过优化探针分子的空间结构,分析电子云能级排布和吸收光谱等性质,我们从微观角度进一步揭示了分子几何结构与探针识别特性的关系,阐明了基于香豆素衍生物的锌离子荧光探针的作用机理。并通过比较计算结果与实验测定数据,进一步验证了实验的合理性和科学性,为实验工作者设计新型探针提供了有效理解和帮助。     

苯并咪唑类荧光探针的合成及离子选择性研究

以2-氨基苯并咪唑和邻羟基萘甲醛为原料合成了苯并咪唑席夫碱类荧光探针,并利用红外光谱和核磁氢谱对其结构进行了表征,通过荧光光谱研究了探针对不同金属离子的识别作用。结果表明:Zn~(2+)离子的加入不仅使探针荧光强度显著增强,而且溶液荧光颜色由弱黄色变为强绿色,说明探针对Zn~(2+)离子具有专一识别能力。同时,干扰实验表明探针对Zn~(2+)离子的识别具有良好的抗干扰能力。     

基于氢键的阴离子比色探针的合成和性质研究

以5-溴水杨醛和4-苯基-3-氨基硫脲合成了一种新型希夫碱类阴离子比色探针,研究了该探针对常见阴离子的比色响应特性。结果表明,在DMSO体系中加入氟离子、乙酸根离子和磷酸二氢根离子后,探针的最大吸波长从352 nm红移到398 nm,肉眼可观察到溶液的颜色从淡黄色变成了黄色,而其它的阴离子如氯离子、溴离子和碘离子的加入基本不引起溶液紫外-可见吸收波长的任何变化。因此,这种探针可以用来识别氟离子、乙酸根离子和磷酸二氢根离子。     

硝基取代钌配合物-适配体荧光探针检测汞离子

生物体内汞离子过量会对神经系统和正常的代谢活动造成极大的伤害.因此有必要发展新的方法用于汞离子的高灵敏、高选择性检测.本研究采用钌配合物-适配体探针体系,利用钌配合物可选择性识别G-四链体DNA以及核酸适配体中T碱基与汞离子特异性结合的特性,建立了一种荧光检测汞离子的方法.当无汞离子时,核酸适配体形成G-四链体结构;有汞离子时,则形成双链结构.在优化条件下,利用适配体与汞离子的特异性结合,该探针可实现对汞离子的荧光检测.探针荧光强度与汞浓度的线性范围为2～150μmol/L,检测限为0.86μmol/L.该方法为钌配合物-适配体复合体系用于汞离子的定量检测提供了新途径.     

一种基于荧光素的新型荧光探针用于快速检测次氯酸及在活细胞成像中的应用

作为生物系统中一种主要的活性氧(ROS),次氯酸/次氯酸盐(HClO/ClO~-)在免疫系统中扮演重要的角色,过量的次氯酸会引发很多疾病。因此,次氯酸的高灵敏检测对疾病早期预测具有重要意义。基于此,设计并合成了一种基于荧光素的新型荧光探针并用于检测次氯酸。结果表明,该探针能够快速、高灵敏地检测次氯酸,其检测限低至0.50μmol/L。同时,通过对活细胞成像的研究表明,该探针具有潜在的生物应用前景。     

一种醋酸根荧光探针化合物及其应用

正本发明提供一种醋酸根荧光探针化合物和制备方法及应用,属于荧光探针化合物及其制备领域。本发明N,N'-二-[3-羟基-4-(2-苯并噁唑)苯基]脲,可作为比率荧光识别探针用于种醋酸根的浓度检测,在荧光光谱上470nm处测定荧光峰强度及在380nm处测定荧光强度。     

一种简单且有效的铜离子荧光探针的合成及成像研究

铜离子在生理、病理过程中起重要作用。因此,探索可靠、有效的方法检测机体内的铜离子具有十分重要的意义。本研究制备了一种简单且有效的铜离子荧光探针,即2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并噻唑(BM)。光谱测试表明探针BM对铜离子具有较高的选择性且不受其他离子的干扰。在最佳试验条件下,探针BM的荧光强度与铜离子的浓度在0～10μM内呈线性关系,其检测限为7.4×10-8M。最后,我们将探针BM成功用于活细胞中铜离子荧光成像,表其具有生物应用价值。     

氟离子荧光探针的研究进展

氟离子是电负性最强、离子半径最小的阴离子,是一个强路易斯碱,在化学、生物学、医学和军事等方面都具有重要作用。适量的氟化物摄入人体可以预防龋齿、治疗骨质疏松症,但是过量的摄入会导致氟斑牙、氟骨症、尿石症以及癌症等疾病,因此氟离子的识别与检测具有重要意义。化学荧光探针具有选择性好、灵敏度高、方便快捷、成本低廉等优点,近年来化学研究者设计合成了大量的氟离子荧光探针。根据识别机理不同,氟离子荧光探针主要划分为3种:氢键型、路易斯酸受体型、氢键和路易斯酸混合型。综述了近年来不同类型的氟离子荧光探针的研究进展,总结了氢键型和路易斯酸型氟离子荧光探针的优缺点,对未来氟离子荧光探针的研究方向进行了展望。