Zn2+荧光识别探针研究新进展

Zn~(2+)是参与许多生理过程的重要元素,建立对微量Zn~(2+)元素的检测方法非常重要。荧光光谱技术具有方法简单、响应速度快、选择性高和灵敏度高的优点。对近些年Zn~(2+)荧光识别探针研究进展作了简述,并对未来的发展作了展望。     

三联吡啶衍生物Hg2+探针的合成、离子识别及量化计算

通过Suzuki偶联反应,分别将9-己基-9H-咔唑基团和三苯胺基团引入4'-(4-苯基)-2,2',6',2″-三联吡啶结构中,设计合成了两种具有D-π-A结构的三联吡啶衍生物(Tpy1和Tpy2),并经熔点、核磁共振、质谱及元素分析对其结构进行了表征。Tpy1和Tpy2对Hg2+比其他金属阳离子具有更好的选择性,可通过紫外分光光度法或紫外灯下肉眼观测对二氯甲烷溶液中的Hg~(2+)进行有效识别。密度泛函理论(DFT)量化计算结果表明,当探针与Hg~(2+)结合后,其分子内电荷转移(ICT)效应增强,吸收光谱红移31 nm。此外,探针分子中所连接的不同的供电子芳香基团可影响其对Hg~(2+)的识别效果,Tpy1和Tpy2检测限分别为2.51×10~(-6)mol/L和4.40×10~(-6)mol/L。探针分子对Cu~(2+)也有响应。     

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,...     

一种Hg2＋离子荧光探针的合成及荧光性质

以喹啉为原料,通过氧化、脱水、合环和还原作用合成了中间体5,10-二羟基苯并喹啉-6,9-二酮,后者再与氨基硫脲缩合合成终产物6氧代-5,10-二羟基苯并喹啉9酮缩氨基硫脲。经1H—NMR对产物进行结构表征,研究了终产物紫外吸收光谱、荧光光谱及其与各种离子配合后的光谱变化,结果表明其能与Hg2＋选择性配位,确定其最大发射波长为534nm,Stokes位移为138nm。     

香豆素类Cu2+荧光探针的合成及其应用研究

目前由于大多数Cu2+荧光探针存在灵敏性低、选择性差、响应时间长、在水溶液中量子产率低以及高细胞毒性等缺点,使Cu2+荧光探针的生物应用受到很大限制。通过把4-氨基安替比啉枝接到香豆素骨架上,合成了一个新型的Cu2+荧光探针L;通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了该探针L和Cu2+的相互作用及作用机制,研究了其他金属离子对探针L的干扰,研究结果表明,该探针对Cu2+具有很好的选择性和灵敏性。     

连续识别Zn2+和草甘膦荧光探针的合成与应用

以2-巯基苯并噻唑为原料,设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧光探针NSS,并通过IR、HRMS、1HNMR、13CNMR等对其结构进行表征。荧光发射光谱表明,在DMSO溶液中,探针NSS实现了Zn2+的“Turn-ON”型检测,具有响应时间短、特异性强、抗干扰性强等优点。探针NSS荧光强度与Zn2+浓度（0～11 μmol/L）呈现良好的线性关系,检出限达19.1 nmol/L,并与Zn2+形成1:1络合物。同时,络合物NSS-Zn2+对草甘膦呈现特异性的荧光猝灭响应,猝灭率达99.4%,检出限16.0 nmol/L（2.68 ng/mL）,且不受其它有机磷农药的干扰。此外,探针NSS成功应用于实际水样中Zn2+和草甘膦的检测,具有良好的应用前景。     

新型香豆素类Hg^2+荧光探针的合成及性能研究

以4-二乙胺基水杨醛、三氟乙酰乙酸乙酯以及2-噻吩甲酰肼为原料合成了新型含氟香豆素类硫代酰腙型荧光探针化合物,经1HNMR、13CNMR、19FNMR、HR-MS对化合物结构进行了确认。通过荧光光谱法研究了化合物在乙腈溶液中对金属离子的识别性能。在pH 4.5~9.5的范围内,Hg^2+的加入使得化合物在464 nm处的荧光发射峰发生猝灭,其他金属离子的存在未对该现象造成明显干扰。Hg^2+浓度越高,猝灭效果越明显。因此,化合物对Hg^2+具有良好的荧光选择性和抗干扰性。Job′s曲线表明,化合物与Hg^2+的配合比为1∶1。     

Schiff碱链接的双菲并咪唑Fe3+荧光探针的合成及识别性能研究

以2-(2-氨基苯基)-1-苯基-1H-菲并[9,10-d]咪唑和对苯二甲醛为原料,合成了以Schiff碱链接的双菲并咪唑衍生物(BPII),并采用红外和核磁对所合成的化合物进行了结构表征和确认.通过紫外和荧光光谱实验表明,主体化合物BPII在DMF/HEPES的混合溶液中(V(DMF)∶V(HEPES) =7∶3)对Fe3具有选择性识别性能,且不受其他共存金属离子的干扰.荧光滴定实验表明,主体化合物BPII对Fe3+的检出限为2.08 μmol/L,可用于真实水样中Fe3+浓度的检测.Job's曲线确定了主体化合物BPII与Fe3+之间形成物质的量比为1∶1的金属配合物.     

新型Cu~(2+)离子荧光探针的合成及表征

以水杨醛和2-喹啉甲醛为原料合成离子荧光探针LQ,并通过红外、核磁、质谱进行表征。通过荧光实验对金属离子进行识别,实验结果表明,该荧光探针对Cu2+有良好的响应,当Cu2+浓度在0~20μmol/L范围内线性相关系数r=0.999 2,最低检出限为0.18μmol/L(n=6)。     

一种罗丹明类Hg~(2+)和pH双功能荧光探针及其选择识别性能

以罗丹明B、水合肼和对羟基苯甲醛为原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Hg2+和pH双功能荧光探针,即对羟基苯甲醛罗丹明B腙(HRBH)。用FT IR、1 H NMR和13 C NMR对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱对探针的识别性能进行了研究。研究结果表明:当N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂时,探针HRBH对Hg2+具有良好的选择识别性,并且基本不受其他金属离子的影响;通过Job’s曲线可知,探针与Hg2+的配合比为1∶1;Hg2+浓度在3×10-5~7×10-5 mol/L的范围内,探针HRBH的荧光强度与Hg2+浓度呈现出较好的线性关系,线性相关系数为0.9903;探针对pH值的响应区间为3~6,并具有良好的可逆性。     

连续识别Zn2+和草甘膦荧光探针的合成与应用

以2-巯基苯并噻唑为原料,设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧光探针2-[2-(苯并噻吩-2-基亚甲基)肼基]苯并噻唑(简称NSS),并通过FTIR、HRMS、¹HNMR、¹³CNMR对其结构进行了表征。荧光光谱表明,在二甲基亚砜中,探针NSS实现了Zn²⁺的“关-开”型检测,具有响应时间短(30 s)、特异性强、抗干扰性强等优点。探针NSS荧光强度与Zn²⁺浓度(0～11μmol/L)呈现良好的线性关系,检出限达19.1 nmol/L,并与Zn²⁺形成物质的量比为1∶1的络合物。同时,络合物NSS-Zn²⁺对草甘膦呈现特异性的荧光猝灭响应,猝灭率达99.4%,检出限16.0 nmol/L(2.71 ng/mL),且不受其他有机磷农药的干扰。     

罗丹明Schiff碱型比色探针的合成及对Cu~(2+)的识别

以7-羟基-4-甲基-8-香豆素醛和罗丹明B酰肼为原料,经缩合反应得到可选择性识别Cu2+的比色探针L,并利用1HNMR、MS和元素分析对其结构进行了表征。通过紫外-可见光谱法研究了探针L在缓冲液(V(CH3CN)∶V(Tris-HCl)=1∶1,pH=6.0)中对金属离子的识别能力。随着Cu2+加入,探针L在λ=557 nm处产生强的可见吸收响应,溶液由无色迅速转变为紫红色。在0.6×10-6~1.6×10-6mol/L范围内,Cu2+的浓度与吸光度呈线性关系,最低检测限为6.6×10-8mol/L。探针L与Cu2+形成1∶1型配合物,识别过程可逆。     

改性生物炭对Pb2+和Cd2+吸附性能及机理研究

分别通过磷酸、氢氧化钾、铁及微波对小麦秸秆生物炭进行改性,探究改性生物炭投加量、溶液初始pH及重金属离子浓度对重金属Pb²⁺及Cd²⁺的吸附影响及改性生物炭对重金属的吸附机理。结果表明,磷酸及氢氧化钾改性使生物炭表面坍塌且孔隙结构连通,铁改性使比表面积降低,微波改性使生物炭产生少量孔隙。磷酸改性促进—OH及■的生成,氢氧化钾及铁改性促进—OH的生成,微波改性对生物炭基团的影响较小。改性方法的优异性依次为磷酸改性、铁改性、氢氧化钾改性及微波改性,改性生物炭添加量的增加能够增强对于重金属的吸附,溶液pH为弱碱性时对于Pb²⁺的吸附效果最佳,Cd²⁺的吸附效果随着溶液pH增加而增大,Langmuir等温吸附方程能较好反映改性生物炭对于Pb²⁺及Cd²⁺的吸附。     

细胞Zn2+荧光探针研究进展

对近年来测定细胞内游离Zn2 的荧光探针进行了较详细的评述,并对其化学规律、性质和优缺点进行了讨论.     

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。     

一种BAPTA荧光探针的合成、光谱性能与识别机制

以苯乙烯类发色团苯并咪唑作为荧光基团、多羧酸受体作为识别基团,基于分子内电荷转移机制定向构筑探针结构,合成得到一种对Zn2+、Cu2+、Hg2+具有响应的荧光探针.定性及定量识别实验显示,探针对目标物Zn2+、Cu2+、Hg2+表现特征响应,探针与目标物1:1定量结合,荧光性能随pH、时间变化而相对稳定、线性关系良好,...     

苯并噻唑基修饰的开链Cu2+比色探针的合成及性能

以N-苯基二乙醇胺和2-巯基苯并噻唑为原料通过亲核取代反应合成了一种新型的苯并噻唑基修饰的开链冠醚类化合物1,并用核磁共振氢谱, 核磁共振碳谱及元素分析方法对合成产物进行了表征。利用紫外光谱仪考察了化合物1与多种金属离子（Mn²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺ 、Fe³⁺、 Hg²⁺、Cr³⁺、Al³⁺）在乙腈溶液中的光谱变化,并探究了化合物1处理过的滤纸条在水溶液中对金属离子的识别效果,通过核磁共振氢谱讨论了化合物1与金属离子形成配合物的作用机理。实验发现,化合物1的乙腈溶液中添加Cu²⁺后溶液颜色变为棕色,明显区别于添加其他离子;在水溶液中,特制的滤纸条遇到Cu²⁺会呈现黄色,而遇其他离子均无颜色变化。结果表明,化合物1仅对Cu²⁺具有选择性,且能通过裸眼进行识别,是一种高效、简便的Cu²⁺探针。