pH调控下基于分子内电荷转移(ICT)机理的硫化氢荧光探针

硫化氢(H_2S)和pH在环境和细胞内的许多过程中起着至关重要的作用.为了更好地研究其功能,需要一种快速、灵敏地检测H_2S和pH的荧光探针.设计合成了以萘二酰亚胺为荧光基团,叠氮为识别位点,基于分子内电荷转移(ICT)机制的反应型荧光探针L.该探针L在较宽的pH范围(4～11)内稳定性好,对H_2S的选择性高,响应速度快(3 min),检测限(1.18μmol·L~(-1))较低,在0～20μmol·L~(-1)的范围内,荧光强度与H2S浓度呈良好的线性关系(R~2=0.99823).此外,当体系中存在30倍的H_2S时,在2≤pH≤6.5的范围内, L对pH变化显示线性关系(R~2=0.98764),可用作pH探针.该探针在检测H_2S和30倍H_2S存在条件下研究细胞微环境pH变化的方法,在分析检测和病理分析等方面具有潜在的应用前景.     

一种苯并噻唑衍生物对H_2S的荧光识别及细胞成像

以3-(2-苯并噻唑基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛为原料,合成了一种基于苯并噻唑类衍生物的荧光探针2-(4-叠氮苄氧基)-3-(2-苯并[d]噻唑基)-5-甲基苯甲醛(HBTA),表征了其结构,研究了HBTA对H_2S的识别性质.实验结果表明,HBTA在水溶液中(Tris-HCl 0.01 mol·L~(-1),p H=7.4,含0.005 mol·L~(-1) CTAB)对H_2S具有良好的选择性和灵敏度,且响应快速,抗干扰能力强,并且在较宽的p H范围内有较好的荧光响应,其检测限为9.09×10~(-7) mol·L~(-1).细胞成像实验表明,HBTA可用于检测细胞内的H_2S.     

高灵敏度硫化氢荧光传感器的合成与应用

利用H2S诱导的2,4-二硝基苯醚水解反应来阻断传感器的光诱导电子转移过程(PET),合成了一种新型的荧光增强型H_2S传感器。传感器对H_2S具有显著的荧光增强响应,其荧光强度可以恢复67倍。相对于其他干扰离子,传感器对H_2S具有较高的选择性和专一性,为监测H2S浓度提供了一种简单有效并具有较高灵敏度的分析方法。     

一种7-羟基四氢喹喔啉-6-甲醛衍生物对H2S的比色和荧光识别

本文利用1,4-二乙基-7-羟基四氢喹喔啉-6-甲醛与2-甲基苯并噻唑盐反应制备了荧光探针L,并对其结构进行了表征。实验结果表明,探针L在DMSO溶液中对H_2S具有快速荧光"关-开"响应以及高选择性和较好的抗干扰能力,检测限为2. 5×10~(-6)mol/L。在365nm紫外灯照射下,L的荧光颜色由无荧光变成黄绿色强荧光;此外,加入H_2S后探针L的DMSO溶液颜色由蓝紫色变为无色,通过裸眼即可识别H_2S。     

一种高选择性氰离子荧光探针的研究

本文通过9-蒽甲醛与2-氨基-4-硝基苯酚反应合成了分子探针L,用1H-NMR对其结构进行了表征。在乙醇-水的混合溶液中运用荧光光谱对其进行聚集荧光性能的测试,实验结果表明这种分子具有聚集荧光增强的性质。并在乙醇和水混合液的体系下,对阴离子进行识别测试,结果表明探针L对氰离子的最低检测限为1.021×10~(-4)mol·L~(-1),对氰离子实现了高效识别。     

一种响应速率匹配的双反应探针用于荧光识别硫化氢

以6-氟-7-氨基香豆素为荧光基团,氟代叠氮和7-硝基苯并氟咱(NBD)-哌嗪为H_2S反应基团和荧光淬灭基团,合成一种双反应H_2S荧光探针.探针对H_2S的识别性质研究表明,探针的两个反应基团与H_2S响应速率匹配,探针对H_2S具有高选择性和灵敏性,其荧光增强约3600倍,检测极限为4.0×10~(-8)mol/L.酶活性测试表明,探针可用于胱硫醚β合成酶(CBS)酶活性检测和抑制剂筛选.细胞成像实验表明,探针可用于细胞内H_2S的成像研究.     

一种“关-开”H_2S荧光探针的合成及其性能研究

以2-羟基-1-萘甲醛为原料,合成了一种"关-开"型荧光探针2-(苯并噻唑-2-基)萘酚衍生物(L),经NMR,IR,ESI-MS和元素分析表征。利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对探针L识别H_2S的性能进行了测试。结果表明,在pH为6至8范围时,探针L对H_2S表现出高选择性、高灵敏度和抗干扰性,检测限低至19.8 nM,实际应用研究表明,探针L可用于实际水样中一定浓度范围内H_2S的检测。     

芘荧光探针光法测定聚氧化乙烯与SDS的作用

采用芘荧光法研究了聚氧化乙烯(PEO)与十二烷基硫酸钠(SDS)在不同质量浓度的水溶液中的相互作用。以芘单体的荧光光谱第一峰与第三峰的荧光强度之比(I_1/I_3)及激基缔合物与单体荧光强度之比(I_E/I_M)来探测芘分子所处环境的极性。结果表明:Py-PEO-SDS水溶液在极小质量浓度下基本不形成疏水微区,当质量浓度超过一定值时开始大量形成疏水微区,I_1/I_3值迅速下降。在溶液浓度为6g·L~(-1)时,SDS分子开始与聚合物分子相互作用,芘探针分子开始与形成的预胶束发生吸附作用,同时开始形成高荧光电子产率的激基缔合物;在溶液浓度为20g·L~(-1)时,随着SDS溶液浓度的增加,芘探针分子全部进入胶束中,形成的激基缔合物急速增加并且在I_E/I_M最高值点达到最大量。     

一种基于1,8-双取代芘的荧光探针对Cu~(2+)和焦磷酸根的接力识别

以1,8-二乙炔基芘和8-氨基喹啉为原料,通过click反应合成了一种双取代芘荧光探针L,表征了其结构.探针L可以在THF/H_2O(V∶V=1∶1,HEPES,1×10~(-2) mol/L,p H=7.4)中快速识别Cu~(2+),其他离子没有干扰.Job’s实验和高分辨质谱证明L与Cu~(2+)的结合计量比为1∶1,密度泛函理论计算表明L与Cu~(2+)形成了多元配合物.此外,L-Cu~(2+)对PPi具有良好的选择性和灵敏度,且响应快速,其检测限可达到6.32μmol·L~(-1),有潜在的应用价值.     

电子给体-电子受体体系的合成及分子内光致电荷转移反应的研究

论文中设计,合成了以9,10-二甲氧基蒽(DMA)为电子给体,双酚A(BA)为连接体,连接不同的电子受体(对苯甲酸乙酯,对腈基苯,2,4-二氧苯,对硝基苯,蒽醌AQ,2,4-二硝基苯)的六种二元分子,测定了它们的氧化还原电位,吸收光谱,荧光光谱,荧光寿命等。研究了它们的分子内光致电子转移过程,研究了它们的分子内光致电子转移反应自由能的变化△G与电子转移速率常数K_q的关系。     

荧光素与咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4-连接的荧光素,咔唑二元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了咔唑在荧光素不同取代位置上的二元化合物分子内的光致电子转移过程,结果表明:分子内电子转移以动态过程为主.且当咔唑接在荧光素2’羧基端时,荧光素与咔唑的面对面取向较咔唑接在荧光素6位羟基端的肩并肩取向更有利于光致电子转移反应.     

生物小分子成像用双光子荧光探针

生物体内活性小分子(生物小分子),不仅数量多,涉及到无机小分子,如SO_2,H_2S,NO与CO等,而更多的是有机小分子,如单煻、低聚糖、激素、辅酶、甘油、刺激因子、调节因子和维他命等;而且在病理、生理等方面有着至关重要的功能,发挥着举足轻重的作用,直接影响身体健康与疾病的发生.因此,对生物体内小分子的实时观测和监控是十分必要的,而双光子荧光探针正是实现这一目标的必选锐器.双光子荧光探针的定点激发、高横向与纵向分辨率、无光漂白性、无光致毒性和组织深度成像等诸多优点而彰显其无与伦比的优越性,可以很好地对细胞或组织内的生物小分子进行实时动态三维观测和监控.综述了近5年来相继开发的CO、单糖(葡萄糖、β-半乳糖苷酶)、SO_2、硫化氢、NO、过氧(硫)化物、硫醇/硫酚、~1O_2、甲醛、HNO、HClO、O_2~(·-)和ONOO~-等双光子荧光探针,系统全面地剖析了这些双光子荧光探针的传感机制,并展望了生物小分子显微用双光子荧光探针的发展与愿景.     

肼二腙类多功能长波发射荧光探针的合成及其铜配合物对H_2S的识别

以1,4-二乙基-7-羟基四氢喹喔啉-6-甲醛为基础,设计合成了一种具有长波长发射、较大斯托克斯位移的新型肼二腙类荧光探针L.在探针L的二甲基亚砜(DMSO)溶液中加入Cu~(2+)和CO~(2+)后,溶液颜色由黄色分别变为粉色和无色,可裸眼识别Cu~(2+)和Co~(2+).利用L与Cu~(2+)形成的配合物,在DMSO/H_2O(V:V=7:3,HEPES,1×10~(-2)mol/L,pH=7.4)缓冲溶液中可荧光"OFF-ON"识别H_2S.试纸条实验表明,L-Cu~(2+)对不同浓度H_2S显色明显,可以通过裸眼和荧光双通道快速检测H_2S.此外,利用Discovery Studio分子模拟软件,通过分子L结构反向找靶,并用CDOCKER程序进行分子对接,发现分子L对2x0v蛋白(来自人类的P53蛋白)有很好的结合作用,有望在医药领域得到应用.     

一种基于罗丹明类似物的Cys近红外荧光探针

基于罗丹明类似物作为荧光团合成了一例新型半胱氨酸(Cys)近红外荧光探针CS-Cys.该探针能特异性识别Cys,其他含巯基氨基酸不与探针响应,响应机理为:Cys与CS-Cys分子中的丙烯酸酯发生共轭加成-环化反应,进而羟基裸露并释放出荧光.通过对CS-Cys与Cys在不同pH环境中反应后的荧光变化进行研究,发现通过改变溶液pH值可调节给电子基的供电子能力和荧光团ICT过程,从而使荧光激发波长和发射波长达到近红外区域.     

氧杂蒽染料修饰钴-硫脲配合物的光解水放氢性能（英文）

将具有不同端基的硫脲基团与三苯基磷组分结合,利用所得到的配体合成了2个具有NSP(氮硫磷)鳌合位点的钴-硫脲化合物,并研究了其光解水产氢性能。配合物[Co(L2)(L2′)](BF_4)_(2.5)·H_2O·0.5C_2H_5OH(2)(L2=(2-二苯基膦-苯烯基)-氨基硫脲腙-罗丹明6G,L2′=(2-二苯基膦氧-苯烯基)-氨基硫脲腙-罗丹明6G)通过引入罗丹明荧光团与光敏剂分子协同作用,其产氢TON值可以达到2 800 molH2·molcat~(-1),其初始TOF值可达到930 molH_2·molcat~(-1)·h~(-1)。相同条件下,相比于配合物[Co(L1)(L1′)](BF_4)·0.5H_2O(1)(L1=(2-二苯基膦-苯烯基)-氨基硫脲腙-硫甲基,L1′=(2-二苯基膦氧-苯烯基)-氨基硫脲腙-硫甲基),提高了体系的催化活性,可能是由于荧光素分子与配合物2之间的分子间π-π堆积作用有利于光敏剂和光催化剂之间的光致电子转移。     

一种双席夫碱荧光探针的合成及其对Zn(Ⅱ)的传感性质研究

以1,4-二(3’-羟基-4’-甲酰基苯氧基)丁烷和异丙醇胺为原料,合成了一种双席夫碱荧光探针(H_2L),该化合物在DMF/H_2O(19/1,V/V)介质中,427 nm波长处对Zn~(2+)具有较好的荧光增强识别作用。光谱滴定结果表明,化合物H_2L与Zn~(2+)的配位比为1∶1,对Zn~(2+)的最低检出限为2.7×10~(-7)mol·L~(-1),配合物的结合常数为5.11×10~4L·mol~(-1)。根据核磁滴定实验及质谱分析,提出了荧光探针的传感机理。另外,实际应用研究表明,该探针可应用于实际水体中一定浓度范围内Zn~(2+)的测定,具有一定的应用价值。     

双Schiff碱仲胺荧光探针的合成及其对Mn2+的识别研究

以2,6-吡啶二甲酸、乙二胺、对羟基苯甲醛等为原料,经缩合反应,还原反应,设计合成了双Schiff碱仲胺配体荧光探针(L),并通过IR、UV、~1H NMR、MS等对其结构进行了表征。考察了其荧光光谱特性、与数种常见金属离子的选择性,结果表明:荧光探针(L)对金属Mn~(2+)离子的响应最好,荧光强度增强最多。探针L的荧光强度与Mn~(2+)浓度呈现良好的线性关系,相关系数为R~(2 )=0.998 26,检出限为1.262 0×10~(-6) mol·L~(-1),通过络合比实验表明荧光探针L与Mn~(2+)离子的最佳络合比1∶1,络合常数为3.243 6×10~7(mol·L~(-1))~(-1),以期应用于微量Mn~(2+)的检测。     

金纳米簇荧光探针对肉桂酸测定研究

以HAuCl_4·4H_2O为原料,2-巯基苯并噻唑为稳定剂,葡萄糖为还原剂,在微波功率195 W下反应2.0 min制备了水溶性金纳米簇。肉桂酸(TCA)通过氢键作用使金纳米簇(AuNDs)团聚,荧光强度降低,据此建立了金纳米簇作为探针检测肉桂酸方法。测定肉桂酸的最佳测量条件为:pH=6.0乙酸缓冲溶液、室温下反应50min,肉桂酸浓度在2.0×10~(-7) mol·L~(-1)～7.0×10~(-5)mol·L~(-1)与荧光呈良好的线性关系,方法检出限9.0×10~(-8 )mol·L~(-1),用于实际样品测定回收率102.6%～98.3%。     

基于二氰基异佛尔酮的荧光探针在检测苯硫酚中的应用

为了开发具有高选择性和高灵敏度检测苯硫酚的方法,我们基于二氰基异佛尔酮染料优异的光学性能及良好的膜渗透性,以二氰基异佛尔酮衍生物作为荧光团,引入强吸电子基2,4-二硝基苯合成荧光探针(YC1)用于特异性识别苯硫酚。该探针对苯硫酚显示出明显的红色荧光(发射波长为594 nm,激发波长为420 nm),具有荧光增强(turn-on)的性质。探针对苯硫酚的识别具有良好的选择性且在PBS/DMSO(PBS=磷酸缓冲盐溶液,DMSO=二甲亚砜)的体系中检测限为0.65μmol·L~(-1)。此外,该探针已成功应用于He La细胞内4-甲基苯硫酚的成像。     

两种含有四硫富瓦烯羧酸和1,10-菲咯啉配体的金属配合物的合成、结构及光学性质研究

本文用水溶性的四硫富瓦烯(TTF)羧酸盐PropylTTFK_2(1)合成了两种金属配合物Zn(L~1)(Phen)_2·CH_3OH·2H_2O(配合物3)和Cd(L~1)(Phen)_2·2CH_3OH·H_2O(配合物4)(L~1=PropylTTF~(2-);Phen=1,10-phenanthroline)。经元素分析对配合物的组成进行分析,并通过X射线单晶衍射解析了配合物的晶体结构,表明分子中存在明显的分子间S…S及氢键作用。同时也研究了配合物的紫外、荧光和电化学性质,滴定实验显示两种配合物均是很好的TCNQ电子接受体。