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。     

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。     

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。     

对称性中位取代羟基卟啉荧光检测水体痕量汞离子研究

利用两种具有对称性结构的羟基中位取代卟啉meso-5,15-二-(4-羟基苯基)10,20-二苯基卟啉(P_(2OH))和meso-5,10,15,20-四-(4-羟基苯基)卟啉(P_(4OH))作为荧光探针,检测水体中痕量汞离子。比较两种探针对汞离子的选择性、检测灵敏性及对时间和pH的稳定性。并对其检测机理进行初步讨论,总结两种对称性羟基卟啉与水体Hg⁽²⁺⁾的相互作用规律。结果显示,两种对称性羟基卟啉在其他金属离子存在条件下对汞离子显示荧光强度变化和显色反应,其浓度变化显示两种卟啉都呈现荧光比率探针的变化规律,荧光比率与水体中汞离子的浓度呈线性关系,相关系数均大于0.99。在不同的pH值变化范围和10 min内,两种对称性探针分子的荧光发射峰和荧光比率值均保持稳定。P_(4OH)的检测灵敏性和稳定性较强,这主要是因为中位羟基数目的对称性增加,可增强其分子中中位羟基与Hg(2+)的相互作用规律。结果显示,两种对称性羟基卟啉在其他金属离子存在条件下对汞离子显示荧光强度变化和显色反应,其浓度变化显示两种卟啉都呈现荧光比率探针的变化规律,荧光比率与水体中汞离子的浓度呈线性关系,相关系数均大于0.99。在不同的pH值变化范围和10 min内,两种对称性探针分子的荧光发射峰和荧光比率值均保持稳定。P_(4OH)的检测灵敏性和稳定性较强,这主要是因为中位羟基数目的对称性增加,可增强其分子中中位羟基与Hg⁽²⁺⁾的相互结合作用,从而引起荧光光谱变化。     

吲哚衍生物铜离子荧光探针

合成了有机荧光探针分子INDOLE,通过荧光测试表明,该化合物可以在无水乙醇溶剂中有效地选择性识别铜离子,其它一些金属离子包括K~+,Na~+,Ca~(2+),Cr~(3+),Mg~(2+),Zn~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+)对Cu~(2+)测定的干扰较小,实验证明INDOLE对铜离子具有荧光选择性,并且随着铜离子浓度的增加荧光强度逐渐减弱。通过Benesi-Hildebrand方程可知INDOLE与铜离子形成了1:1型配合物,络合常数K=3.34×10~5 M。     

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。     

镝荧光探针的构建及对牛奶中四环素残留的检测

在乙醇体系中构建三元配合物的镝荧光探针,并利用盐酸四环素(TC)对镝荧光探针具有荧光猝灭作用,提出了一种检测牛奶中四环素残留的新方法。首先确定体系的激发波长为305nm,发射波长为574nm。在配比、加料顺序、时间等方面对镝荧光探针进行了条件优化,确定了镝离子(Dy3+)、磺基水杨酸(SSA)、三正辛基氧化磷(TOPO)的最佳配比为1∶2∶0.1和30min最佳检测时间。其次建立了检测盐酸四环素的线性曲线,并获得检测范围为10-6~2×10-5 mol/L。最后,利用此荧光探针对处理的牛奶样品进行加样回收检测,回收率在96.9%~104.4%。实验证明建立的方法科学可行,对盐酸四环素具有高选择性。     

铜离子荧光探针的研究进展

荧光探针检测技术作为一种新型的检测手段,已广泛地应用于铜离子检测中,本文综述了近几年来铜离子荧光探针技术的研究进展。     

一种基于次氯酸根离子的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。     

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。     

5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)检测水体痕量Hg~(2+)的研究

由于羧基卟啉在水中良好的溶解性及对Hg⁽²⁺⁾的高亲和性,利用5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉与Hg(2+)的高亲和性,利用5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉与Hg⁽²⁺⁾反应前后的荧光特性变化,实现水体Hg(2+)反应前后的荧光特性变化,实现水体Hg⁽²⁺⁾的痕量检测。结果显示,该探针与Hg(2+)的痕量检测。结果显示,该探针与Hg⁽²⁺⁾具有良好的配位性,且检测前后体系出现的颜色变化具有可视性。在中性条件下,四羧基卟啉荧光被Hg(2+)具有良好的配位性,且检测前后体系出现的颜色变化具有可视性。在中性条件下,四羧基卟啉荧光被Hg⁽²⁺⁾猝灭,荧光强度与汞离子浓度之间存在良好的指数函数关系,相关系数为0.998。因此,5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉可作为一种高效、可靠的探针用于水体中Hg(2+)猝灭,荧光强度与汞离子浓度之间存在良好的指数函数关系,相关系数为0.998。因此,5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉可作为一种高效、可靠的探针用于水体中Hg⁽²⁺⁾的痕量检测。     

罗丹明B衍生物荧光探针的合成及其对Fe3 的检测

以罗丹明B与苯胺为原料,经过缩合反应制得一种罗丹明B衍生物的荧光探针F-1[3',6'-二(二乙基氨基)-2-苯基螺[异吲哚-3,9'-氧杂蒽]-1-酮],其结构通过1HNMR、13CNMR、红外光谱和高分辨质谱(HRMS)进行确证。Fe~(3+)加入探针体系后,体系颜色由无色变为紫色,荧光显著增强,而不受其他金属离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Co~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cr~(3+)、Fe~(2+))干扰。通过测定探针化合物F-1的离子选择性、离子竞争性、浓度梯度、Job’s曲线和pH对探针分子荧光强度的影响,发现在p H=5～7的环境中,Fe~(3+)浓度在2.0×10~(–6)～1.8×10~(–5) mol/L时,探针F-1对其检测呈较好的线性关系,其具备定性、定量检测生物机体或者环境中痕量Fe~(3+)的潜力。     

基于罗丹明B的有机荧光探针合成及Cu~(2+)检测

基于罗丹明B合成了两种有机荧光探针用来检测Cu~(2+)。以罗丹明B与3-甲氧基苯酰肼、水杨酰肼为原料合成了两种探针,命名为Rh1、Rh2,分别与Cu~(2+)以及其它金属离子溶液反应,观察溶液的颜色变化,分别测定其紫外及荧光吸收光谱。Rh1、Rh2加入铜离子溶液后,溶液由无色到粉红色的显著颜色变化,与其它金属离子比较在400～700nm有较明显的紫外-可见吸收和荧光增强。两种荧光探针能够有效的跟Cu~(2+)结合,从紫外-可见吸收光谱和荧光光谱可以看出此探针显示出选择性的、敏感的荧光增强反应,表现出对Cu~(2+)良好的选择性。     

基于喹啉Zn2 荧光探针的合成和性能研究

以邻氨基苯甲酸和咔唑为原料,经多步反应得到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1H NMR,13C NMR,MS对其进行了结构表征。荧光光谱法研究表明,该探针对Zn2+的选择性好,抗干扰能力较强,50 s内响应,在pH值为5~9范围内对pH值不敏感。探针L与Zn2+的荧光强度与Zn2+浓度(0～1.6×10-5 mol/L)呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.99866,检测限为6.69×10-8 mol/L。Job’s曲线、荧光滴定实验和ESI-MS谱分析表明探针L与Zn2+的络合比为1:1。     

“关-开”型铜(Ⅱ)离子荧光探针的研究进展

从荧光探针分子识别机制角度出发,综述了近5年络合型和反应型的"关-开"型铜(Ⅱ)离子荧光探针的研究进展,在此基础上对"关-开"型铜离子荧光探针的发展前景做了展望。     

5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)检测水体痕量Hg~(2+)的研究

由于羧基卟啉在水中良好的溶解性及对Hg~(2+)的高亲和性,利用5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉与Hg~(2+)反应前后的荧光特性变化,实现水体Hg~(2+)的痕量检测。结果显示,该探针与Hg~(2+)具有良好的配位性,且检测前后体系出现的颜色变化具有可视性。在中性条件下,四羧基卟啉荧光被Hg~(2+)猝灭,荧光强度与汞离子浓度之间存在良好的指数函数关系,相关系数为0.998。因此,5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉可作为一种高效、可靠的探针用于水体中Hg~(2+)的痕量检测。     

罗丹明荧光探针对铜离子的识别性能研究

根据罗丹明母体结构的闭环(无荧光)与开环(强荧光)的相互转化的机理,设计并合成了2个用于检测铜离子的新型Schiff-base缩合的罗丹明荧光探针RH-2和RH-3。在生理环境下(20 mmol/L PBS缓冲溶液,p H值7.4),当加入Mg2+,Ca2+,Ag+,Cd2+,Co2+,Fe2+,Fe3+,Mn2+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cr3+,Hg2+和Al3+等金属离子后,探针荧光强度迅速增强,而只有加入铜离子后荧光增强比较小,证明探针对铜离子具有很好的选择性。这种高选择性的荧光探针对于研究生理活动、环境中Cu(II)离子的存在和含量具有潜在应用价值。     

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。     

一种基于ESIPT原理的反应型半胱氨酸荧光探针的合成及细胞成像研究

本研究基于分子内质子转移机制(ESIPT),制备了一种具有选择性识别Cys的反应型荧光探针(探针1)。在乙腈-磷酸盐缓冲溶液(3:7,体积比,pH 7.4)中,探针1的荧光强度与Cys的浓度在10～100μmol/L范围内呈现良好的线性关系(y=4.127x+42.84, R²=0.9978),检测限为36.7 nmol/L。该探针对Cys的响应具有较大的Stokes位移(160 nm)、高灵敏度和选择性。此外,探针1还具有良好的细胞膜通透性和生物相容性,可用于A549细胞中Cys的荧光成像,在生物分析中具有潜在的应用价值。