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。     

一种酰腙类荧光探针的合成及其对Al3+的识别性能研究

以1,2,4,5-四溴甲基苯和2,4-二羟基苯甲醛为反应原料,通过两步合成反应得到一种新型的酰腙类荧光探针。化合物在V(DMSO)∶V(水)=19∶1的溶剂中对Al~(3+)具有较好的选择性,在446 nm波长处有明显的荧光增强作用。通过Job法、核磁滴定、质谱分析表明,探针与Al~(3+)的配合比为1∶2,由光谱滴定实验可知,探针对Al~(3+)的最低检出限为1. 16×10~(-7)mol/L,配合常数为2. 28×10~3L/mol。此外,实际应用研究表明,荧光探针可以用于自来水和河水中一定浓度范围内Al~(3+)的检测。     

新型喹啉类Zn2+探针的合成及细胞成像研究

以2-甲酰基-8-羟基喹啉为原料,与苯肼进行缩合反应合成了荧光分子探针HSZn,采用FTIR、NMR、HRMS对其结构进行了表征。紫外可见光谱和荧光光谱分析结果表明:该探针在水相中对Zn~(2+)具有较好的荧光增强效应,而其他金属离子对其干扰较小;HSZn的荧光强度与Zn~(2+)浓度(1.0×10–5~1.0×10–4 mol/L)具有良好的线性关系,检测限低至4.0×10–8 mol/L;Job’s曲线和LC-MS分析表明:Zn~(2+)与HSZn的络合比为1∶2,且探针在pH=5~13内对Zn~(2+)都有较灵敏的荧光响应。细胞成像实验表明:该探针可在Hela活细胞中实现对Zn~(2+)的荧光成像。     

一种基于水溶性半菁染料的Hg~(2+)识别探针

合成并表征了一种半菁染料Hcy-Np,采用荧光发射光谱,在4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)(pH值=7.40)水溶液中,研究了Hcy-Np作为检测探针对Hg~(2+)的识别能力。结果表明,在1.0×10~(-5)mol/L的Hcy-Np溶液中Hg~(2+)浓度达到2.0×10~(-4)mol/L后,荧光强度增强89.5倍,继续增加Hg~(2+)浓度,荧光增强不明显。与Hg~(2+)作用后的荧光发射强度不受其它常见阳离子的干扰,该探针对Hg~(2+)具有高选择性和灵敏性。     

一种新型Co~(2+)荧光探针的合成及其性能研究

以8-羟基喹啉衍生物与2,4-二羟基苯甲醛为原料,合成了一种新型的离子荧光探针HQHD。该化合物结构通过红外、氢谱、碳谱以及高分辨质谱进行确认。当以V(乙腈)∶V(水)=1∶9缓冲溶液为溶剂时,荧光探针的性能研究表明,在16种常见金属离子和NH~+_4中,HQHD对Co~(2+)具有较好的专一识别能力,p H在6.98~8.6范围内对Co~(2+)的识别能力最强。当Co~(2+)与其他离子形成共存离子溶液时,并不影响HQHD对Co~(2+)的检测效果,说明配体HQHD具有较强的抗干扰能力。当Co~(2+)在0.5×10~(-5)~5×10~(-5)mol/L的浓度范围内,体系的荧光强度ΔF与Co~(2+)的浓度呈现良好的线性关系,线性拟合系数为0.982 6,检测限为9.77×10~(-8)mol/L。Job's plot曲线表明,Co~(2+)与配体比为1∶1。     

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。     

一种裸眼识别的反应型铜离子荧光探针

设计合成了一种反应型荧光探针2-[4-(N,N-二甲胺基)苯基]4-氧-4H-色酮-7-基-吡啶甲酸酯(Ⅳ),并用1HNMR、13CNMR、MS和元素分析进行了结构表征。该探针在Tris-HCl缓冲溶液/乙腈(3/2,V/V)溶液中,室温下能够快速(5 min)与Cu~(2+)发生特异性反应,在565 nm处引起荧光增强,同时裸眼可见颜色由橙红变为黄色。Cu~(2+)浓度在0~2.0×10-5mol/L内呈良好的线性关系,检出限为1.67×10-8mol/L,可用于水质检测。机制研究表明,Cu~(2+)可催化Ⅳ的酯键断裂,生成具有强荧光的2-[4-(N,N-二甲胺基)苯基]-7-羟基-4H-苯并吡喃(Ⅲ)。     

基于罗丹明内酰胺结构的“关-开”型Fe~(3+)荧光探针的性能研究

以对苯二甲酰氯与罗丹明B乙二胺缩合反应的产物(Rh-1)为荧光"关-开"型探针,研究了探针Rh-1选择性识别Fe~(3+)的各种影响因素,建立了Rh-1荧光检测分析痕量Fe~(3+)的方法,其线性范围为1.0×10~(-7)mol/L~2.6×10~(-5)mol/L,检出限为2.31×10~(-8)mol/L。     

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。     

基于二苯甲酮的Schiff碱Fe~(3+)荧光分子探针

以2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)和邻苯二胺为原料合成了Schiff碱荧光分子探针(L),采用FTIR、1HNMR和MS对其结构进行了表征。结果表明:在V(乙醇)∶V(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)=95∶5(p H=7.2)缓冲溶液中,L能够通过on-off荧光响应选择性识别Fe~(3+),且几乎不受其他金属离子(Hg~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Ba~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Li+、Cr~(3+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K+、Na+)的干扰。在Fe~(3+)浓度为0~7.0×10-5mol/L时,溶液荧光强度与Fe~(3+)浓度呈现良好的线性关系。L对Fe~(3+)检出限为1.94×10-7mol/L,二者的络合常数为2.026×104(mol/L)-1。     

基于苯甲酰肼衍生物的Al~(3+)荧光探针的合成与表征

设计合成一种苯甲酰肼衍生物P,并将其成功表征为Al~(3+)荧光探针。在乙醇相中,相对于其他常见金属离子,探针对Al~(3+)具有较好的选择性,线性检出范围为2.0×10~(-6)~8.0×10~(-6)mol/L,检出限为6.7×10~(-7)mol/L。Job'-plot实验表明,探针与Al~(3+)以1∶2模式配合。     

ZnS量子点荧光探针对Pb~(2+)的检测研究

以L-半胱氨酸修饰ZnS量子点为荧光探针,测定火腿肠中Pb~(2+)含量。对ZnS量子点进行了UV、IR、荧光性能表征。研究了酸度、ZnS量子点浓度对体系荧光强度的影响,最佳测定条件为pH 8,L-半胱氨酸-ZnS量子点(L-ZnS量子点)浓度为1.0×10~(-6)mol/L。基于Pb~(2+)浓度对体系的荧光猝灭效应,实现对Pb~(2+)的定量检测,Pb~(2+)浓度在1.0×10~(-7)~4.5×10~(-5)mol/L范围内与体系的荧光强度线性关系良好,R2=0.984 7,检出限(3σ/S)为3.7×10~(-8)mol/L。线性方程为F0/F=88.14-14.05cPb~(2+),RSD=5.4%(n=6)。该方法简便、灵敏度高,可应用到检测Pb~(2+)诸多方面。     

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。     

Al~(3+)荧光探针的合成及识别性能研究

以2-羟基-1-萘甲醛和邻苯二胺为原料,通过席夫碱反应合成了一个Al~(3+)荧光探针。采用紫外-可见和荧光光谱法研究了探针在乙腈溶液中对金属离子的识别能力。实验结果表明,该探针在乙腈及其水溶液中可以有效、快速地检测Al~(3+)。通过荧光滴定曲线、Job's曲线和Benesi-Hildebrand曲线,得出探针分子与Al~(3+)的配合比和配合常数分别为2∶1和2.65×10~5,并测得Al~(3+)的最低检出限为1.85×10~(-8)mol/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。     

淀粉基铽(Ⅲ)配合物的制备及荧光检测性能

制备了一个基于氧化淀粉纳米颗粒(OSNP)的稀土铽(Ⅲ)配合物OSNP@Tb~(3+),在320 nm激发波长下,该物质能发射强烈的绿色荧光。将OSNP@Tb~(3+)作为生物荧光探针检测不同抗生素时,发现该物质对呋喃唑酮的检测有较高的灵敏性和选择性。OSNP@Tb~(3+)水分散液的荧光强度随呋喃唑酮浓度的增加逐渐减少,当呋喃唑酮浓度为2.3×10~(–4) mol/L时,荧光基本完全猝灭(猝灭效率90%)。OSNP@Tb~(3+)水分散液对呋喃唑酮的检测具有较高的猝灭常数(K_(sv)=1.919×10~4 L/mol)、良好的线性关系(R~2=0.992)和低的检测限(1.67×10~(–6) mol/L)。     

基于萘酰亚胺的Turn-on型Fe~(3+)荧光探针

以萘酰亚胺作为荧光团,通过哌嗪与N-2-氯乙酰氨基喹啉反应得到基于PET原理的荧光增强型Fe3+探针。实验结果表明,在pH=6.46的0.01mol/L Tris-HCl(乙腈∶水=4∶1,V/V)溶液中,探针能选择性识别溶液中的Fe3+,荧光最大增强10倍,不受其他离子的干扰;同时将探针硅烷化修饰后,共价键联到硅胶颗粒上得到荧光增强型Fe3+传感材料,可以检测水溶液中的Fe3+,在2.0×10-5~1.4×10-4 mol/L Fe3+离子含量范围内,荧光强度呈良好的线性关系(R2=0.9023)。     

硒化镉量子点的合成及其对痕量铅离子的检测研究

研究制备了L-半胱氨酸(L-cys)修饰的硒化镉(Cd Se)量子点,并以该量子点为荧光探针检测水中痕量Pb~(2+)。考察了量子点浓度(5.2×10~(-3)~5.2×10-5 mol×L~(-1))、反应时间(0~75 min)、pH(7.3~9)和干扰离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)等)等因素对Pb~(2+)测定的影响。研究发现,当量子点的浓度为5.2×10-4 mol×L~(-1),pH值为8.0,反应时间为30 min时,检测效果最优,此条件下Pb~(2+)的检测线性区间为0.05~10 mg×L~(-1),检出限为0.02 mg×L~(-1)。     

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。     

丙烯酸酯卟啉荧光探针的合成及性能

以5-(4-丙烯酸酯基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(APTPP)为荧光增强型探针,对半胱氨酸(Cys)进行特异性检测。以吡咯、苯甲醛、对羟基苯甲醛、丙烯酰氯等为原料合成了产物APTPP,并通过红外光谱、核磁共振谱、元素分析等手段对APTPP结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光光谱对其性能进行检测。实验结果表明,APTPP探针对半胱氨酸(Cys)具有特异性选择,半胱氨酸浓度在1.0×10~(-8)~1.0×10~(-7)mol/L范围内,ΔF=4.082+51.60[Cys](10~(-7)mol/L),相关系数R=0.999 3,检出限为2.2×10-9mol/L。