锌离子荧光探针研究进展

综述了近年来用于检测锌离子的荧光探针的研究进展,重点介绍了基于喹啉、荧光素和腙合成的锌离子荧光探针的结构和设计原理,概述了这些锌离子荧光探针在检测过程中的优点及其实际应用价值,并展望了这些锌离子荧光探针的研究和发展方向。     

铜离子比率荧光探针的研究进展

比率荧光探针作为一种可视化的新型检测方法,近年来受到广泛关注。比率荧光探针通过峰强度比值的变化扩大动态响应的范围,通过建立内标极大地削弱探针浓度、温度、极性、环境pH值、稳定性等可变因素的干扰,实现对目标物质的定量分析,被广泛应用于重金属离子的检测。综述了近年来铜离子(Cu~(2+))比率荧光探针的合成方法和设计思路,并展望了Cu~(2+)比率荧光探针在分析检测中的应用前景和发展方向。Cu~(2+)比率荧光探针在选择性、灵敏度和可视化程度方面都有了较大的提升,有望成为一种性能优良、应用广泛的功能型荧光传感器。     

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。     

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。     

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。     

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,...     

硫离子荧光探针的研究进展

硫化物在自然界中广泛存在,但它具有一定毒性,因此,研究出一种方便,快捷的检测方法显得尤为重要。由于荧光探针具有操作简单、选择性高、响应快速等优点,它的出现引起了科学家的广泛关注。本文综述了最近几年硫离子荧光探针的研究进展,并介绍了荧光探针的分类、作用机理,依据反应机理的不同将硫离子荧光探针分为两类,即反应型荧光探针和置换型荧光探针。本文对这两类荧光探针的设计原理和检测结果进行了详细的阐述,并在公共安全领域方面进行了展望。     

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。     

一种Rhodol型氟离子荧光探针的合成及性能研究

氟离子作为一种特殊的氢键受体,对硅、硼有很强的亲和力,被认为是最重要的阴离子之一。以Rhodol类衍生物和叔丁基二苯基氯硅烷为原料,合成了一种可用于检测氟离子的新型荧光探针。通过红外光谱、元素分析、飞行质谱、热重分析、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对探针的结构进行表征。通过荧光和紫外-可见光谱法研究探针对氟离子的检测能力。实验结果表明,氟离子浓度范围为0～10μmol/L时,荧光强度与氟离子浓度的关系曲线为y=138.01x+3 859.8;紫外吸光度与氟离子浓度的关系曲线为y=0.013 3x+0.329 6;说明探针可用于溶液中氟离子的定量检测。     

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。     

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。     

用于半胱氨酸检测的比率荧光探针的合成与应用

合成了一个衍生于吡咯并吡咯二酮的用于半胱氨酸(Cys)检测的比率荧光探针,用核磁共振谱和质谱鉴定了其结构。探针与Cys作用后荧光发射最大波长由576 nm蓝移至536 nm,荧光颜色由黄色变为绿色,可裸眼直观识别。并且该探针可以专一性地识别Cys而不受其他氨基酸的影响。当Cys溶液浓度在0~300μmol/L内变化时,该探针荧光变化F536/F576符合线性关系(R=0.997),可以实现其定量检测。     

一种新型的用于单线态氧检测的比率型荧光探针

单线态氧(¹O₂)是一种重要的高活性氧分子,在生理学和病理过程中起着关键作用。本文构建了¹O₂ 响应的基于光诱导电子转移(PET)机理的比率型荧光探针Com-Nap。该探针以扩环香豆素和萘酰亚胺衍生物为荧光团,以蒽和扩环香豆素为识别基团,同时以蒽作为萘酰亚胺荧光团的猝灭基团。单独的探针仅表现出扩环香豆素的荧光信号。当¹O₂与探针反应后,PET过程被禁阻,呈现出比率型响应信号。该探针实现了对¹O₂的准确、快速及高选择性检测。     

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。     

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。     

香豆素类氰离子荧光探针研究进展

氰离子有很大毒性,在自然环境及人类社会中广泛存在,开发灵敏、快速的氰离子荧光检测技术对环境及人类健康有重要意义。香豆素染料具有优良的光学物理性质,近年来越来越多科学家设计合成带有香豆素基团的荧光探针分子,用以检测环境及动物组织中的痕量氰离子。基于氰离子自身独特的化学物理性质,本文从氢键、加成反应、取代反应三个方面对近几年的香豆素类氰离子荧光探针进行了分类总结,并进行了展望。     

荧光探针在水中汞离子检测中的研究进展

荧光探针在重金属离子检测方面具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优点。利用荧光探针法来检测水体中的重金属离子是一种行之有效的分析手段。本文综述了近年来应用于水中汞离子检测的荧光探针的研究进展,并对该类荧光探针的发展趋势和应用前景进行了展望。     

以表吲哚二酮为母体的Hg~(2+)荧光探针合成

以表吲哚二酮为母体,制备出了对Hg~(2+)具有特定响应的比率型荧光探针。该荧光探针对Hg~(2+)的响应快、选择性高,且紫外吸收和荧光发射均落在可见光波长区,裸眼可见。通过工作曲线,可以计算被检测Hg~(2+)的浓度,因此实现了Hg~(2+)检测的方便性、快捷性。     

基于数据库分析的增强型荧光探针研究

汞离子在我们生活中的应用较广,它的腐蚀性和致癌性较强。基于增强型荧光探针设计进行了分子检测实验研究,数据库分析表明:探针荧光的发射强度随汞离子的增加而变强;p H在4.00~7.00之间,p H值不会干扰化合物1对Hg2+的检测。结果表明:汞离子探针的高灵敏度和良好的选择性,对测定自来水和院校初级水中的汞离子浓度起到了作用,对于荧光探针的进一步改进具有参考价值。