单分散四臂聚乙二醇衍生的高选择性Hg2+荧光探针的合成和性能研究

为了提高荧光探针的潜在应用价值,研究开发了一种基于单分散四臂聚乙二醇的罗丹明B衍生物荧光探针,该探针在水溶液中对Hg~(2+)金属离子具有高选择性。与其他竞争性金属阳离子相比,在有Hg~(2+)存在的情况下,探针在572 nm处表现出显著的荧光增强。探针的荧光信号变化是基于严格的"开-关"机制,由Hg~(2+)诱导罗丹明B的构型从内酰胺螺环(无色无荧光)转变为开环酰胺形态(粉色荧光)。在0～10μmol/L的浓度范围内,探针的荧光强度与Hg~(2+)浓度呈现较好的线性相关性,检出限为0.385μmol/L。此外,通过MALDI-TOF-MS分析实验论证了探针与Hg~(2+)的结合行为和感应机制,充分说明探针中聚乙二醇(PEG)结构在检测Hg~(2+)过程中起着不可或缺的作用。     

对二甲氨基苯甲醛缩氨基硫脲荧光猝灭法测定虾头中微量汞的研究

采用对二甲氨基苯甲醛与氨基硫脲反应,合成对二甲氨基苯甲醛缩氨基硫脲(DMA),并用NMR对其结构进行表征,研究其荧光光谱。发现其水溶液在448 nm处发射强荧光。探讨DMA在水溶液中当有Hg~(2+)存在时,DMA的荧光可被完全猝灭,据此建立了荧光猝灭法测定微量Hg~(2+)的方法,其线性范围是0~1.5×10-5 mol/L,检出限为1.00×10-7 mol/L。该方法用于虾头中微量汞的测定,灵敏度较高,重现性好。     

水热法制备荧光二硫化钼量子点在三价铁离子检测中的应用

采用谷胱甘肽作为硫源,钼酸钠作为钼源,利用反应釜高温水热法制备二硫化钼量子点(MoS_2QDs),显微镜(AFM、TEM)、紫外仪及荧光分光光度计显示其为单层结构,粒径约为5.26 nm,可发出深蓝荧光,最大激发、发射波长分别位于310、410 nm处,MoS_2QDs制备方法简单,所合成MoS_2QDs具有优异的荧光性质。Fe~(3+)对MoS_2QDs具有明显的荧光淬灭作用,当Fe~(3+)的浓度范围为1～500 nmol/L时,Fe~(3+)浓度与MoS_2QDs荧光强度之间线性相关性较好(线性方程为:y=1.277 5+0.002 8x,R~2=0.994 8),检测限约为34.3 nmol/L。以此作为理论基础,构建了一种新的Fe~(3+)检测方法,检测方法简单、迅速,不产生环境有害物质,可用于自然水系中Fe~(3+)的检测,为环境检测提供新的技术支持。     

罗丹明类探针R6GHA荧光法测定汞离子的研究

以罗丹明6G(R6G)为母体,经一系列反应设计合成R6GHA。采用荧光光谱(PL)研究了R6GHA对pH值和不同离子的荧光发射行为,在pH为7的乙醇水溶液中,R6GHA荧光发射峰极弱,此时溶液透明。加入Hg~(2+)可诱导R6GHA在595 nm处产生荧光发射,此时溶液为橙红色,而其他金属离子未引起显著变化,基于此,可以对水溶液中微量Hg~(2+)进行裸眼识别,并对相关机理进行了探讨。结果表明,R6GHA对Hg~(2+)具有选择性荧光响应,并可应用于Hg~(2+)的检测,检出限为2.33×10~(-6)mol/L。     

一种基于香豆素苯腙的Cu~(2+)荧光化学传感器

本文设计合成了一种香豆素苯腙(L),经元素分析、1H-NMR对其结构进行了表征。在乙醇溶剂中采用荧光光谱法考查了L对Li~+、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Ba~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)及Cu~(2+)的荧光响应。结果表明,Cu~(2+)可以有效猝灭L在373nm处的荧光,L可以作为定量检测Cu~(2+)的一种高选择性荧光化学传感器。     

硫酸奎宁荧光探针在Fe3+检测中的应用

硫酸奎宁作为荧光试剂,最大激发波长为350 nm,最大发射峰位于450 nm处。硫酸奎宁与不同浓度的Fe~(3+)混合后,发生荧光猝灭,lg(I0/I)与c(Fe~(3+))呈良好的线性关系,基于此建立了硫酸奎宁荧光探针检测Fe~(3+)的新方法。研究表明,该方法检测Fe~(3+)浓度的线性范围为0. 7～400μmol/L,相关系数为R=0. 999 5,检测限为140 nmol/L。在实际样品分析中,当分别加入4、10和70μmol/L Fe~(3+)时,回收率为99. 4%～100. 4%,相对标准偏差(RSD)为0. 8%～2. 1%。该方法操作简便、反应速度快、灵敏度高,能用于实际样品中Fe~(3+)的检测分析。     

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。     

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。     

Hg2+探针的合成、光谱性能及生物应用研究

设计合成并表征了一种罗丹明类Hg~(2+)探针,对其识别性能进行了研究。检测了探针的紫外吸收光谱及荧光发射光谱,结果表明探针对Hg~(2+)具有较好选择性和灵敏度。探针与Hg~(2+)结合后,观察到吸光度、荧光信号及溶液颜色都发生改变。通过Job′s曲线研究发现Hg~(2+)和探针配合的计量比为1∶1。理论计算表明,探针结构中的S原子和羰基O原子与Hg~(2+)进行配位,诱导内酰胺环打开。将10μmol/L的探针作用于细胞时,存活率约为90%。10μmol/L探针在细胞中几乎无荧光,与Hg~(2+)孵育后可观察到细胞内的荧光明显增强,探针具有很好的细胞膜通透性。在小鼠腹腔内注射探针(400μL×400μmol/L),拍照未发现荧光,在同一位置注射Hg~(2+)后,捕获到明显荧光信号。结果表明,探针具有优良的性能,在生物体染色和标记以及疾病的早期诊断方面都具有潜在的应用价值。     

丙酮酸荧光毛细生物传感器的研究

基于荧光毛细法(FCA)和固定化酶技术,开发了一种新的丙酮酸荧光毛细生物传感器(PF-CB)。在激发波长350nm、发射波长460nm条件下,成功地对丙酮酸进行了测定;其线性范围为0.2-0.8mmol/L,r=0.9963。PFCB法操作简便,样品用量仅为18μL,测定成本低;可实现丙酮酸的微量化、快速化测定;可制成荧光毛细丙酮酸测试盒,用于含丙酮酸样品的测定。     

以氯化血红素作为指示剂的Hg~(2+)电化学传感器的制备与应用

采用氯化血红素(hemin)作为电化学指示剂,设计了一种用于检测Hg~(2+)的电化学适配体传感器。适配体(aptamer)通过形成Au-S键自组装在氮掺杂石墨烯和纳米金修饰电极表面,当Hg~(2+)与T碱基特异性结合形成T-Hg~(2+)-T结构后,使电极表面负载的适配体形成多孔结构。Hemin能够吸附在电极表面上产生电化学信号,用示差脉冲伏安法进行检测,在5.0×10~(-8)～5.0×10~(-6 )mol/L范围内,还原峰电流与Hg~(2+)浓度的对数呈良好的线性关系,线性回归方程为Ipc(μA)=6.115+48.021 lg C(mol/L)(γ=0.995),检测限为1.67×10~(-8) mol/L (3σ),将本方法成功用于水样中Hg~(2+)的测定。     

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。     

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。     

中空微球氧化铁修饰电极的制备及对汞离子的测定

以水热合成法制备了中空微球Fe_3O_4纳米粒子,运用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其进行表征。将该纳米材料修饰到玻碳电极表面,修饰电极对汞离子表现出良好的电化学响应,成功制备了用于检测Hg~(2+)的电化学传感器。通过优化实验条件,汞离子的氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,其线性范围为1.0×10~(-7)~8.8×10~(-5)mol/L,相关系数为0.994,检出限为3.0×10~(-5)mol/L。实验表明,制备的传感器用于对Hg~(2+)检测的结果令人满意,而且其稳定性和重现性好,有望实现对污水中低浓度Hg~(2+)的检测。     

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。     

喹啉类席夫碱锌离子荧光探针的合成及性能

以喹啉-8-甲醛和苯甲酰肼为原料,合成了具有席夫碱结构的Zn~(2+)荧光探针N-(喹啉-8-亚甲基)苯甲酰肼(L),用FTIR、NMR对探针结构进行了表征,并对其检测Zn~(2+)的机理进行了考察。结果表明:化合物L对Zn~(2+)有优良的选择性,最大荧光波长为523 nm,对Zn~(2+)检测限为4.1×10-8mol/L。化合物L与Zn~(2+)形成了物质的量比为1∶1的配合物(L-Zn),其机理为三齿的配体通过喹啉氮原子、席夫碱亚胺氮原子和酰胺羰基氧原子与Zn~(2+)配位,形成稳定的稠环配合物。     

荧光猝灭法快速检测水样中的汞离子

快速、灵敏定量环境水样中的汞离子(Hg~(2+))对水质监测和人体健康有十分重要的意义。本研究利用富含胸腺嘧啶碱基(T)的DNA,发展了一种灵敏的荧光分析法,实现了Hg~(2+)的快速检测。首先,在DNA两端各修饰一个发光基团(6’-FAM)和猝灭基团(BHQ1)。在Hg~(2+)存在时,相对的两个T碱基与Hg~(2+)通过金属配位形成T-Hg~(2+)-T结构,从而使ss DNA形成ds DNA,DNA的结构变化会使发光基团和猝灭基团距离靠近,从而猝灭发光基团的荧光,实现对水样中Hg~(2+)的定量分析。对Hg~(2+)的检测浓度在10～100n M范围内呈线性相关,所用方法检出限为2.0n M(MDL=3σ/S)。     

荧光猝灭法测定婴幼儿米粉中的铁

根据铁对二氨基顺丁烯二腈的荧光具有猝灭的特性,建立了一种测定痕量铁的新方法。体系的最大激发波长为226 nm,最大发射波长为406 nm。线性范围为0.01~0.48 mg/L,相关性系数为0.996 2,检出限为1.5μg/L。对10份含有0.16 mg/L的铁标准溶液进行精密度检测,其相对标准偏差为0.17%。用该方法测定了婴幼儿米粉中的铁,结果令人满意。     

以巯基苯并咪唑为基质的毛细电泳法测定水中的Hg~(2+)

水体汞污染加剧,其准确快速测定非常重要。采用高压毛细电泳方法,进行水中Hg~(2+)测定的干扰因素实验,并利用t检验进行了测定水中Hg~(2+)的毛细电泳法的系统误差检验和与分光光度法之间的显著性检验。结果发现:采用10 mmol/L巯基苯并咪唑+50 mmol磷酸氢二钠的水溶液为流动相,K+、Na+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Li~+、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)对水中Hg~(2+)的测定不干扰。进而得到测定水中Hg~(2+)工作曲线为:y=-13025x+46.877(R2=0.9958),线性区间为:0.1-20 mg/L;定性检测限为0.02 mg/L;回收率为98%;相对准变偏差RSD为4.47%。经计算发现毛细电泳法测定水中Hg~(2+)无系统误差,与分光光度法测定水中Hg~(2+)无显著性差异。建立了测定水中Hg~(2+)的毛细电泳法,该法干扰少、操作简单、重现性好、灵敏度较高、准确度较高而且线性较宽。     

三聚氰胺荧光熄灭法测定Ag(Ⅰ)的研究

基于Ag(Ⅰ)对三聚氰胺的荧光熄灭作用,建立了测定Ag(Ⅰ)的荧光分析方法.在pH为5.0的HAcNaAc缓冲体系中,测定的最大激发波长λex为256.0 nm,最大发射波长λem为363.0 nm,线性范围为2.0x10-6 ～2.4×10-2 mol/L,检出限为4.3×10-7 mol/L.将其用于废定影液中痕量Ag(Ⅰ)的测定,结果满意.