一种吡啶-水杨醛类席夫碱的合成及对Zn2+的特异性识别

通过席夫碱反应将2-氨基4-甲基吡啶与4-(二乙氨基)水杨醛结合,设计并合成出一种新型的荧光探针L,该探针能特异性识别Zn²⁺。通过质谱、¹H NMR以及¹³C NMR表征其结构,并利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱研究了探针L在CH₃OH-H₂O(V:V=8:2,Tris-HCl缓冲液,pH=7.4)中对各种离子的选择识别能力。实验结果显示,向探针L中加入Zn2+之后,溶液从无荧光变成蓝色荧光,且457 nm处出现一发射峰。Job’s plot工作曲线结果和密度泛函理论(DFT)计算表明探针L与Zn2+结合计量比为1:1。荧光滴定结果表明探针L对Zn2+的检测极限可低至2.7×10^-8 mol·L^-1,结合常数为1.32×10⁴ L·mol^-1,pH应用范围4.0～10.0。对真实水样中的Zn2+进行检测,平均回收率大于98%,RSD小于1.61%,表明探针L能够检测真实水样中的Zn2+。     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

一种新型比色荧光双通道水相检测氰根离子的化学传感器

合成了一种新型的,能在含水介质中比色荧光双通道单一选择性识别CN^-的传感器分子1-羟基萘甲叉酰肼乙基-3-羟基萘甲叉酰肼甲基苯并咪唑溴鎓盐(J1)。 在J1的DMSO/H₂O (体积比3:2)HEPES 的缓冲体系(pH=7.2)中分别加入F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、ClO₄^-、H₂PO₄^-、SCN^-和CN^-等阴离子后,只有CN^-的加入会使得溶液颜色发生明显的变化,由无色变为深黄色。 相应地在J1的DMSO/H₂O (体积比4:1)HEPES的缓冲体系(pH=7.2)中加入CN^-,溶液发出明亮的黄色荧光。 这一识别过程,不会受到其它阴离子的干扰。 紫外-可见光谱的最低检测限为1.57×10^-7 mol/L,检测线性范围为3.875×10^-4~2.15×10^-2 mol/L。 荧光光谱的最低检测限为4.63×10^-6 mol/L,检测线性范围为0.8×10^-4~1.60×10^-3 mol/L。 此结果表明,J1是一种良好的用于识别 CN^-的化学传感器,在含水介质中对CN^-具有选择性好、灵敏度高以及抗干扰性强的识别性能。 与此同时,基于J1对于CN^-的高选择性识别我们制备了CN^-的检测试纸,该试纸能够方便、快捷、准确地检测水中的CN^-。     

Cr3+比色荧光探针的合成及细胞成像应用

以2,3,3-三甲基-3H-苯并[e]吲哚和对二甲氨基苯甲醛为原料, 乙醇作溶剂, 在酸性催化条件下, 通过一步反应合成了比色荧光探针B. 在EtOH/HEPES(pH=7.4)体积比为9∶1的混合体系中, 向探针B溶液中加入Cr ³⁺后, 溶液颜色由淡黄色变为紫红色, 说明探针B可以对Cr ³⁺进行裸眼识别. 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明, 探针B对Cr ³⁺的选择性好、 灵敏度高且对EDTA有良好的接力识别. 探针B对Cr ³⁺的结合常数K_a=0.28×10 ² mol/L, 检出限为1.90×10 ^-8 mol/L, 该检出限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cr ³⁺的最大含量(9.60×10 ^-8 mol/L). 利用荧光发射光谱对实际水样中Cr ³⁺的浓度进行了定量检测. 探针B也可应用于对活细胞中Cr ³⁺的检测, 具有较好的应用前景和实用价值.     

一种苯并咪唑衍生物的合成及对Mg2+的识别研究

本文利用2-氨基苯并咪唑和5-溴水杨醛反应制得一种具有聚集荧光增强性质的探针L。探针L可以在DMSO体系下对镁离子具有很好的识别效果,并且探针L随着水含量的升高荧光强度在逐渐增强,在水含量达到90%表现出明显的荧光增强现象且发射波长发生明显的红移,在495nm处出现最强发射峰,检测限达到3.49×10^-5 M,能够有效地检测Mg²⁺,同时探针L的AIE性质具有了成为发光材料的潜能。     

基于碘-罗丹明6G缔合物增强型荧光探针的表征及在药物分析中的应用

在罗丹明6G(Rh6G)中引入可溶性碘(I^-₃),通过离子缔合反应，获取一种增强型荧光探针(I^-₃-Rh6G),并用于还原性药物的荧光检测。考察了探针I^-₃-Rh6G的荧光光谱性能及其与还原性药物的反应条件。结果表明，在中性表面活性剂和乙酸盐缓冲体系中，探针I^-₃-Rh6G可用于还原性药物高灵敏检测，还原性药物浓度与荧光强度的增加(ΔF)成正比关系，相关系数均大于0.99。抗坏血酸、盐酸羟胺、安乃近及卡托普利检出限分别为1.39×10^-9 mol/L、1.38×10^-9 mol/L、2.65×10^-9 mol/L、2.83×10^-9 mol/L;方法用于实际样品的测试，加标回收率范围为96.25%～101.0%,相对标准偏差(RSD,n=6)范围为1.3%～2.9%。     

仿生视觉色度识别的浓度快速测定

对分光光度计检测设备的依赖,以及通过系列浓度样品测量建立标准曲线的操作限制,极大限制了分光光度法使用场景。 当前日益增长的日常健康监测、大样本量的临床测试、野外环境监测等巨大需求,渴望通过触手可及的设备,实现快速、便捷的样本定量分析。受视觉对色度快速识别的启发,设计了一种深度学习辅助的比色法,利用相机拍照,将样品的色度、亮度等信息与对应浓度建立联系,应用于宽浓度范围测定和多组分体系分析。相比传统的分光光度法,深度学习辅助的比色法对单组分体系、多组分体系检测能力均有显著提升,对KMnO₄单组分体系的浓度检测范围从1×10^-5~9×10^-4 mol/L拓宽到1×10^-6~8×10^-2 mol/L,对Co²⁺、Ni²⁺多组分体系的检测浓度范围也从1×10^-2~1×10^-1 mol/L拓宽到1×10^-2~1.0 mol/L,并且检测效率显著提高,建立宽范围浓度样品的检测模型,可对后续未知样品浓度进行快速检测,为家庭临床检测与野外监测工作,提供了快速、便捷的定量分析手段。     

基于NH2-MIL-53(Al)和TSPP比率型识别对乙酰氨基酚荧光探针的合成及应用

分别以氨基功能化的金属-有机框架纳米片(NH₂-MIL-53(Al))和5,10,15,20-(4-磺酸基)四苯基卟啉(TSPP)作为荧光探针,在激发波长为335 nm时,以NH₂-MIL-53(Al)在435 nm处的荧光发射峰作为分析信号,以TSPP在645 nm处的荧光发射峰作为参比信号,基于协同作用构建对对乙酰氨基酚(APAP)的比率荧光传感体系。在优化条件下,传感体系在APAP浓度1.00×10^-8～3.00×10^-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为6.00×10^-9mol/L。本传感体系可应用于实际样品中APAP的含量检测。     

稀土离子跨人血红细胞膜的荧光法研究

采用Fura-2荧光浓度指示剂对红细胞的稀土跨膜作用进行了系列研究.结果表明,稀土离子不能通过完整的红细胞膜进入细胞内.通过与离子载体实验相对照,发现细胞ATP耗竭后,低浓度的稀土离子(5×10^-6mol/L)不能跨膜进入ATP-耗竭红细胞.KCl去极化及加入电压依赖性钙通道刺激剂Bay-K8644对稀土离子的跨膜也没有促进作用.在Ca²⁺内流正常的情况下,低浓度稀土离子(5×10^-6mol/L)对钙离子内流无影响.增大稀土离子浓度到5×10^-4mol/L,用显微镜观察此时红细胞已开始溶血.在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH=7.05),比较了La³⁺,Eu³⁺和Ca²⁺对Fura-2的敏感程度.此条件下Fura-2对La³⁺和Eu³⁺的检测限分别为10-12和10-14mol/L,对Ca²⁺的检测限为10-8mol/L,并测得Fura-2-La³⁺(Eu³⁺)的络合比为1∶1,表观离解常数为1.7×10^-12和4.95×10^-14mol/L,表明用此法检测稀土离子跨膜行为相当灵敏有效.     

基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦的残留量

提出了基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦残留量的方法。以正硅酸乙酯为溶胶-凝胶功能单体,在pH 1.0的硅溶胶-凝胶体系中制备了草甘膦分子印迹固相萃取膜,用于环境水和土壤样品的前处理。将前处理后的样品溶液与1.5×10^-2 mol·L^-1 EuCl₃溶液、3.0×10^-3 mol·L^-1四环素溶液和100 mmol·L^-1硼酸盐缓冲溶液(pH 10.0)按照一定比例混合,静置反应3 min;以403 nm为激发波长,根据体系在615 nm发射波长处的荧光强度增加值ΔF计算草甘膦的含量。结果表明：在较强碱性条件下,草甘膦的加入使体系在615 nm处的荧光强度显著增强;草甘膦浓度的对数在5.0×10^-8～1.5×10^-4 mol·L^-1内与体系ΔF值呈线性关系,检出限(3s/k)为1.0×10^-8 mol·L^-1     

八面体二氧化铈负载金纳米粒子的电化学传感器检测邻氨基苯酚

采用原位生长法制备了八面体二氧化铈(Ce O₂)负载金纳米粒子(Au NPs)复合材料Au NPs@Ce O₂,用扫描电镜及能量色散X射线光谱仪对复合材料进行形貌表征与元素分析。利用此复合材料修饰玻碳电极,构筑了一种邻氨基苯酚电化学传感器。Ce O₂性质稳定,其八面体结构提供了较大的比表面积,Au NPs具备极佳的导电性,二者复合协同发挥良好的电催化能力。研究发现,Au NPs@Ce O₂复合材料修饰电极对邻氨基苯酚表现出较高的检测灵敏度,在优化实验条件下,邻氨基苯酚浓度与氧化峰电流成正比,在1.00×10^-7～3.38×10^-5 mol/L浓度范围内呈现2段较好的线性关系,线性回归方程分别为I₁(A)=3.29×10^-2c(mol/L)+1.08×10^-8 (R=0.9967)和I₂(A)=1.32×10^-2c(mol/L)+1.22×10     

基于聚乙烯亚胺碳纳米点的桑色素比率型荧光探针

利用水热合成法制备了一种基于聚乙烯亚胺的荧光碳纳米点, 用光谱方法研究了其对桑色素的识别作用. 结果表明, 该碳纳米点对桑色素具有比率型荧光响应, 且响应速度快、 选择性和灵敏度高、 抗干扰能力强. 将桑色素加入到碳纳米点溶液中后, 碳纳米点自身的荧光(460 nm)立即被猝灭, 同时在555 nm处出现新的荧光发射峰并逐渐增强; 其新发射峰(555 nm)与原发射峰(460 nm)的强度比值在此过程中呈线性增加. 基于此, 在1.0×10^-6~4.0×10^-5 mol/L浓度范围内, 可实现对桑色素的检测, 该比率荧光响应非常灵敏, 检出限可达3.0×10^-8 mol/L. 另外, 该碳纳米点与常见金属离子、 氨基酸及其它具有类似桑色素结构的黄酮醇均不反应, 显示出对桑色素的高选择性. 该检测方法的荧光强度随桑色素浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着由蓝色到黄色的荧光颜色变化, 可实现对桑色素的可视化检测; 同时该碳纳米点还可用于稀释胎牛血清中桑色素的定量检测.     

Ag+存在下催化还原铬黑T及应用于Ag+检测

以铬黑T(EBT)为探针,在有Ag⁺存在的最优条件下,EBT被NaBH 4催化还原,体系在445 nm发射波长处荧光强度明显增强,基于此构建一种光学测定溶液中微量Ag⁺的方法。在最优条件下,Ag⁺浓度在(7.5×10-9~1.0×10^-6 mol·L^-1)范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ΔI F=5.59×10⁸ c-31(c,mol·L^-1,r=0.9966),Ag⁺的最低有效检测浓度为6.0×10^-8 mol·L^-1。在最优条件下,运用该方法对样品中Ag⁺浓度进行检测,样品中Ag⁺浓度的检测回收率在98.8%~102.4%之间,RSD=2.1%。该检测方法能够对水溶液中微量的Ag⁺进行有效定量检测,且操作简单、检测限低、灵敏度高。     

天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物的制备及用于毒死蜱、多菌灵和啶虫脒电化学检测

制备了天冬氨酸功能化石墨烯量子点-金复合物并表征了其结构和催化活性。利用天冬氨酸功能化石墨烯量子点与小尺寸纳米金结合产生的高催化活性,通过Au-S键将农药适配体连接到纳米金表面,然后修饰到玻碳电极表面得到电化学生物传感器,构建了测定毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的电化学方法。研究表明,农药分子与适配体的特异性结合导致了生物传感器脉冲差分伏安曲线电流的下降,峰电流响应与毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的浓度分别在1×10^-11～1×10^-4 mol/L,1×10^-10～1×10^-4 mol/L和1×10^-9～1×10^-5 mol/L呈良好的线性关系,检出限分别为3×10^-11,3×10^-10和3×10^-9mol/L。该方法已成功应用于苹果中毒死蜱、多菌灵和啶虫脒的检测。     

基于蒽-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO4-的高选择性识别

设计合成了基于蒽-苯并咪唑鎓的受体分子1和2,通过荧光发射光谱研究了受体分子1和2对F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、H₂PO₄^-、NO₃^-、ClO₄^-等阴离子的识别性能。 研究发现,在受体分子1和2的乙腈溶液(5.0×10^-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H₂PO₄^-时,受体分子1的荧光猝灭百分数为13%,受体分子2的荧光猝灭百分数高达94%,表明受体分子2在构型上与H₂PO₄^-更匹配,可作为H₂PO₄^-的荧光关闭型(turn-off)探针。 受体分子2与H₂PO₄^-的结合比为1:1,结合常数为(3.70±0.16)×10⁴ L/mol,检出限为3.77×10^-6 mol/L。     

一种具有荧光性质的阳离子Ga⁃MOF用于Fe3+和硝基化合物识别

通过溶剂热法合成了一种新型阳离子镓金属-有机框架Ga-MOF, 其化学式为[Ga₃O(H₂O)₃(TCA)₂]·NO₃·6DMF·2H₂O(JOU-27, H₃TCA=4,4′,4″-三苯胺三羧酸). 结构分析表明, JOU-27是基于氧心三核镓簇的三维微孔结构. 由于荧光配体H₃TCA的引入, JOU-27具有强的荧光发射强度, 因此可用于检测Fe³⁺离子和硝基芳香族化合物. 结果表明, 其对Fe³⁺的检出限低至2.22×10^-6 mol/L(Stern-Volmer常数K_SV=52823 L/mol); 当硝基苯(NB)浓度仅为3.27×10^-3 mol/L时, 荧光猝灭效率可达91%. 进一步的研究表明, JOU-27的猝灭性能可能与荧光共振能量转移(FRET)效应、 激发光吸收竞争以及骨架激发态与硝基芳烃化合物之间的电子转移有关.     

罗丹明内酰胺和铜离子荧光法检测人工湿地中的磷酸根离子

研究发现,PO₄^3-在中性条件下抑制Cu^2-催化罗丹明内酰胺水解生成强荧光罗丹明B的反应,抑制的程度与PO₄^3-的浓度具有线性关系。由此,建立了检测PO₄^3-的荧光分光光度法。在pH 7.0的条件下,方法的线性范围为3.0×10^-6～4.5×10^-5mol/L,相关系数为0.9938,检出限（3σ）为1.6×10^-7mol/L。本方法用于人工湿地中PO₄^3-的检测,加标回收率为93.0%～108.0%,相对标准偏差小于6.0%。     

基于萘酰亚胺-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO-4的高选择性识别

设计合成了基于萘酰亚胺-咪唑鎓的受体分子1和2,通过荧光发射光谱研究了受体分子1和2对阴离子F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO^-₄、H₂PO^-₄、NO^-₃、ClO^-₄的识别性能。 研究发现,在受体分子1和2的乙腈溶液(5.0×10^-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H₂PO^-₄时,受体分子1的荧光猝灭率高达98%,受体分子2的荧光猝灭率仅为24%。 表明具有多重识别位点的受体分子1在构型上与H₂PO^-₄更匹配,可作为H₂PO^-₄的荧光关闭型(turn-off)探针。 受体分子1与H₂PO^-₄的结合比为1∶1,结合常数为(1.25±0.11)×10⁵ L/mol,检出限为6.90×10^-6 mol/L。     

2-[3-氰基呋喃-2(5H)-亚基]丙二腈衍生物的合成及其对Pd2+的识别

通过两步反应合成了一种2-(3-氰基呋喃-2(5H)-亚甲基)丙二腈衍生物TCF-Pyn,该化合物在MeCN/磷酸缓冲容溶液(PBS)(V∶V=2∶8,PBS 2×10^-2 mol/L,pH=7.4)混合溶液中能高选择性荧光"OFF-ON"识别Pd²⁺,发射波长达到近红外区(653 nm).该探针具有较好的抗干扰能力、较宽的pH适用范围(3~8)和较低的检测限(6.92μmol/L).应用研究表明,TCF-Pyn能检测真实水样中的Pd²⁺,并可对活细胞中的Pd²⁺进行荧光成像.     

一种三苯胺酰腙荧光探针的合成及其对Al3+的选择性识别

将4-二苯基氨基苯甲酰肼和2,4-二羟基苯甲醛结合,合成了一种新的三苯胺酰腙类荧光探针(N18),并利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、碳谱(¹³C NMR)和质谱(MS)技术对其结构进行了表征。在二甲基亚砜(DMSO)/H₂O溶液中对N18的光学性能进行了测定。紫外-可见(UV-vis)吸收光谱和荧光发射光谱结果表明,N18对Al³⁺识别表现出高选择性和高灵敏度,并且对其他金属离子有较强的抗干扰能力。利用Job曲线和¹H NMR测得N18与Al³⁺的结合比为1∶1,通过荧光滴定得到N18对Al³⁺的检出限为4.9×10^-8mol/L,结合常数(K_a)为5.95×10⁵ L/mol。探针N18可以检测实际水样中的Al³⁺,并且可以制备成试纸用于检测Al³⁺,具有一定的应用前景。