基于铜离子修饰金纳米簇“关-开”型荧光探针检测多巴胺

以11-巯基十一烷酸(11-MUA)为还原剂和保护剂,通过一步水热法合成了具有强烈荧光的水溶性金纳米簇(AuNCs),基于Cu~(2+)修饰的AuNCs@11-MUA构建了"关-开"型荧光探针用于多巴胺(DA)的选择性、高灵敏检测.向AuNCs@11-MUA溶液中加入Cu~(2+)离子后,AuNCs@11-MUA的荧光发生猝灭,体系的荧光信号处于"关闭"状态.在DA存在下,由于DA与Cu~(2+)具有更强的结合力,形成比Cu~(2+)/AuNCs@11-MUA复合体更稳定的络合物,可将Cu~(2+)从AuNCs@11-MUA表面移除下来,从而使其荧光得以恢复,体系的荧光信号呈"打开"状态.AuNCs@11-MUA探针的荧光恢复程度与DA的浓度在2.0×10~(-7)~5.0×10~(-5)mol/L范围呈良好的线性关系,检出限为8.0×10~(-8)mol/L(S/N=3).将该探针应用于人血清和尿液中DA的检测,回收率为93.2%~97.3%,相对标准偏差RSD4.08%,表明该方法可应用于人体内多巴胺的检测.     

基于碳点的“开-关-开”型荧光探针测定蔬菜中的谷胱甘肽

以邻苯二胺、柠檬酸、乙醇为前体物质,采用自下而上的一步水热法,制备了一种蓝色荧光碳点(BCDs),以此构建荧光探针,用于检测蔬菜中的谷胱甘肽(GSH)。结果表明,在碳点(CDs)中加入Cu²⁺后可使BCDs荧光猝灭;在该猝灭体系中加入GSH后会使BCDs-Cu²⁺体系的荧光恢复。由此建立了一种“开-关-开”型检测GSH的新方法。在激发波长390 nm下,BCDs发射峰位于445 nm处,可以实现对GSH的检测,方法线性范围是0～80μmol/L,检出限(LOD)为0.0368μmol/L。该方法用于实际样品蔬菜中GSH的测定,回收率为89.6%～104.3%,相对标准偏差(RSDs)为1.2%～5.2%。     

基于碳量子点修饰纳米硅胶荧光猝灭-恢复测定粮食样品中还原型谷胱甘肽

制备了碳量子点修饰硅胶(Si O_2@CDs),经过Cu~(2+)处理后,根据Si O_2@CDs荧光强度恢复程度与还原型谷胱甘肽(GSH)成正比的现象,建立了基于Si O_2@CDs荧光猝灭-恢复测定GSH的新方法.考察了溶液p H值和反应时间对检测体系的影响.在最佳的实验条件下,GSH浓度在0.2×10~(-6)~8.0×10~(-6)mol/L范围内与Si O_2@CDs的荧光恢复程度呈良好线性,检出限(3σ)为0.03×10~(-6)mol/L.用于粮食样品中GSH的检测,回收率在90.0%~115.2%之间.     

基于罗丹明荧光信号报告基团的细胞通透性铜离子荧光探针

分别以罗丹明B和罗丹明6G为荧光信号报告基团,以增强水溶性为目的的羟乙基肼为修饰基团,合成了反应型的Cu_(2+)离子选择性荧光探针分子L1和L2.紫外光谱和荧光光谱等分析结果表明,探针分子L1和L2对Cu_(2+)离子具有高灵敏度、高选择性的光谱识别行为.探针分子对Cu_(2+)离子的识别过程是通过Cu_(2+)离子催化水解控制氧杂蒽荧光信号的螺环酰肼基团实现荧光信号的开启,从而达到识别检测Cu_(2+)离子的目的,对Cu_(2+)离子的检出限均可达到10-8mol/L量级.同时,探针分子对常见金属离子和铵离子均具有较强的抗干扰能力.由于羟乙基肼的引入增强了探针的水溶性,使得探针L1和L2具有良好的细胞通透性和低毒性,实现了其对β-胰岛细胞(INS-1细胞)中Cu_(2+)离子的荧光成像检测.     

基于CdSeTe/ZnS量子点荧光探针测定痕量As~(3+)

水相合成高荧光量子产率的谷胱甘肽(GSH)包覆CdSeTe/ZnS量子点,并通过紫外光谱(UV)、荧光光谱(PL)、透射电镜(TEM)和电子衍射(XRD)等手段对其光学特性和结构进行表征。基于CdSeTe/ZnS量子点表面GSH对As~(3+)的特异性结合而导致量子点荧光猝灭作用,构建了基于CdSeTe/ZnS量子点作为荧光探针检测痕量As~(3+)的新方法。探究了As~(3+)对CdSeTe/ZnS量子点荧光猝灭的机理,As~(3+)在5.0~100.0μg/L浓度范围内,CdSeTe/ZnS量子点的荧光强度F_0/F与As~(3+)浓度之间呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9984,检测限为1.0μg/L。该量子点荧光分析方法可用于实际水样中As~(3+)的检测。     

一种基于香豆素-苯并噻唑荧光探针的合成及性能研究

以香豆素为母体,丙烯酸酯为识别基团,设计、合成了荧光探针3-(2-苯并噻唑基)香豆素-7-丙烯酸酯(探针1),用于高灵敏、选择性检测活细胞中的还原型谷胱甘肽(GSH)。探针1与GSH反应后,溶液由无色变为亮绿色,荧光强度与GSH浓度在0～10μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为74 nmol/L;此外,探针还具有选择性高、抗干扰能力强和稳定性好等优点。荧光成像实验表明,探针1具有良好的细胞膜通透性、低毒性和生物相容性,可用于细胞内GSH浓度的快速检测。     

一种高灵敏及高选择性荧光“关-开”分析测定谷胱甘肽的方法研究

本文基于无荧光的N-丁基-4-硝基-萘酰亚胺(BNNA)能够选择性地与谷胱甘肽(GSH)发生硝基-巯基亲核取代反应,并生成强荧光的芳香硫醚产物,而十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)胶束对该反应具有明显的催化及荧光增敏作用的原理,建立了一种以BNNA为荧光探针,选择性荧光"关-开"分析测定GSH的新方法。在优化的实验条件下,BNNA-GSH-CTAB体系在470 nm波长处的荧光强度(激发波长390 nm)与GSH浓度在0.1～10.0μmol/L范围内呈线性关系,检测限为1.35×10~(-9) mol/L,而且其他氨基酸,包括半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(HCy)等对GSH的测定没有明显的影响。该方法具有荧光探针结构简单易得,Stockes位移大(80 nm),灵敏度高以及选择性强等特点,用于实际酵母样品中GSH的测定,加标回收率为94.4%～101.2%,相对标准偏差≤4.20%。     

以卡托普利为模板银纳米团簇的制备及生物硫醇的检测研究

生物硫醇在生物体内的代谢过程中起着重要作用,如体内半胱氨酸(Cys)和谷胱甘肽(GSH)含量异常会引发一系列疾病。为了建立一种快速、定量检测生物硫醇的荧光分析方法,本文以卡托普利(Captopril, Capt)为模板,采用湿化学还原法成功合成了发红色荧光的银纳米团簇(Capt-AgNCs),对Capt-AgNCs的形貌、结构、元素组成和光学性能等进行了表征。基于生物硫醇小分子对Capt-AgNCs的荧光猝灭作用建立了定量检测Cys和GSH的新方法,在最佳实验条件下,Cys和GSH的线性范围分别为1～100μmol/L和2～180μmol/L,检出限分别为0.054μmol/L和0.23μmol/L。该方法可用于人血浆中Cys的测定,回收率为95.3%～103.3%。实验结果表明,Capt-AgNCs作为一种新型信号关闭荧光探针,可用于Cys和GSH等生物硫醇的检测。     

一个基于菲咯啉的Pb(Ⅱ)荧光探针

设计并合成了一种基于菲咯啉的Pb~(2+)荧光探针L.在探针L的DMF-H_2O (V∶V=1∶1, 10 mmol/L Tris, pH=7.4)溶液中,加入Pb~(2+)后导致其荧光猝灭,同时可以观察到溶液的颜色由黄色变为橙色,检测限低至2.68×10~(-7) mol/L.通过紫外光谱、荧光光谱、高分辨质谱、核磁共振氢谱和计算拟合等手段研究了传感器L和Pb~(2+)离子的络合模式.进一步研究发现, L可以作为一种重复利用的检测Pb~(2+)荧光探针,并用于对活细胞中的Pb~(2+)的荧光成像.     

用于检测细胞内谷胱甘肽的比率型荧光探针

设计合成了1种用于检测生物巯基的比率型荧光探针(4),并考察了其对谷胱甘肽的识别作用.在4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液中,探针4可与谷胱甘肽快速反应,溶液颜色由淡黄色变为粉红色,从而实现"裸眼"检测,且在608 nm处的荧光信号增强.在1.6×10-5~2×10-4mol/L范围内,探针4能够定量检测谷胱甘肽,检出限为8.9×10-7mol/L.此外,探针4还可用于MCF-7细胞中谷胱甘肽的成像.     

一种基于硝基烯烃的硫醇荧光探针的合成及生物成像研究

生命体内小分子硫醇,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),在多种生理和病理过程中发挥重要作用.以氟硼二吡咯(BODIPY)为荧光团,硝基烯烃为识别基团,经三步简单有机合成,构建了一个打开型硫醇荧光探针.密度泛函理论计算结果表明,硝基通过光诱导电子转移(PET)机制淬灭BODIPY荧光.光谱测试结果表明,探针与硫醇发生迈克尔加成反应,响应迅速,选择性好,灵敏度高,对GSH的检测极限低至11×10~(-9) mol/L.荧光共聚焦成像结果表明,探针可用于HeLa细胞和斑马鱼内源生物硫醇荧光成像研究.     

靶向检测Cu^(2+)和S^(2-)的多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用EI北大核心CSCD

设计了一种新型多肽探针L(Dansyl-Gly-Ser-Ser-Gly),该多肽探针L单独存在时有强的荧光信号,Cu^(2+)的顺磁性淬灭传感机制可导致多肽探针L的荧光淬灭。因此探针L可以靶向检测Cu^(2+)而不受其他常见金属离子的干扰。滴定和Job工作曲线结果表明,L-Cu检测平台以摩尔比1∶1的方式结合,结合常数为8.60×10^(4)L/mol。计算机模拟结果表明,Cu^(2+)与多肽探针L中的2个丝氨酸上的氮原子结合。S^(2-)的加入使L-Cu检测平台中的多肽探针L游离出来,多肽探针L的荧光恢复。多肽探针L能够实现对Cu^(2+)和S^(2-)的靶向检测,并以“On-Off-On”模式响应,检出限分别为114 nmol/L和357 nmol/L。多肽探针L已成功用于L929细胞和斑马鱼中Cu^(2+)和S^(2-)的荧光成像,为人体内靶向检测Cu2+和S2-提供了一种新的机遇。     

一种用于活细胞中检测还原性谷胱甘肽的试卤灵类荧光探针

设计并合成了一种试卤灵类的荧光探针R1,通过质谱,1HNM R谱及13C NM R谱等手段对探针R1进行表征。并采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法研究了探针R1对小分子生物硫醇包括还原型谷胱甘肽(GSH)和L-半胱氨酸(Cys)的光谱响应。实验结果表明,探针R1在p H 7.4磷酸缓冲溶液中对小分子生物硫醇均表现出快速、灵敏的显色和荧光响应,以及较好的选择性。与GSH作用后,探针R1的溶液颜色由无色变为红色。在5~100μmol/L范围内,探针R1的荧光强度与GSH浓度呈线性关系,对GSH的检出限为0.3μmol/L。此外,探针R1可跨过细胞膜,可应用于He La细胞内源性的GSH的激光共聚焦成像,对研究各类病理状态下细胞内氧化还原状态异常有一定的辅助作用。     

水杨醛异烟酰腙Cu~(2+)荧光探针的研究

由异烟肼与水杨醛缩合得到水杨醛异烟酰腙荧光探针A,荧光光谱和紫外可见光谱实验表明:荧光探针A是一种选择性高、灵敏度好的Cu~(2+)荧光探针。在4~20μmol/L范围内,Cu~(2+)的浓度与荧光探针A(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为11.2μg/L。Job实验表明:Cu~(2+)与荧光探针A的络合比为1∶2,结合常数为2.92×109L/mol。     

一种亲水性温敏聚合物荧光探针的制备及用于农产品中铝离子的检测

设计合成了一种亲水性温敏聚合物荧光探针,用于检测农产品中的Al~(3+)。通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合合成此聚合物荧光探针(L64-BTPA-SHMA),用 ~1H NMR对其进行表征,并通过荧光光谱对聚合物探针的识别性能进行了研究。结果表明,此聚合物荧光探针检测Al~(3+)的荧光响应信号受温度影响显著,温度越高,荧光强度越低。聚合物荧光探针在25℃和pH 7.4的缓冲溶液中对Al~(3+)有良好的选择性识别作用,且基本不受其它金属离子的影响。建立了基于此聚合物探针对Al~(3+)的荧光检测方法,响应信号与Al~(3+)浓度在2.0~18.0 μmol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.9977,检出限为1.43 μmol/L。此聚合物荧光探针可应用于检测农产品中Al~(3+)残留,具有良好的实际应用价值。     

硫氮共掺杂碳量子点荧光识别Pb~(2+)

以L-半胱氨酸为碳源、硫源及氮源,一步水热法制得水溶性好、稳定性高的硫氮共掺杂碳量子点SN-CDs。基于Pb~(2+)对其荧光的淬灭作用,构建了高选择性与高敏感度的荧光探针,可应用于Pb~(2+)的快速检测。运用透射电镜、紫外-可见吸收光谱、Fourier红外光谱和荧光光谱表征了SN-CDs的结构及光学性能。结果表明,Pb~(2+)浓度在2～50μmol/L范围内,与SN-CDs的荧光淬灭率之间呈良好的线性关系,相关系数为0.9992,检出限为0.2μmol/L。方法用于自来水中Pb~(2+)的测定,回收率为94.7%～100.7%。     

新罗丹明酰胺基硫脲荧光探针在水溶液中对Hg~(2+)的识别

设计并合成了一类罗丹明酰胺基硫脲Hg~(2+)荧光探针,通过~1HNMR谱和~(13)C谱进行结构表征。采用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了探针RFS对Hg~(2+)的光谱响应。结果表明,探针罗丹明B酰胺基邻氟苯基硫脲(RFS)在水溶液中(HEPES缓冲溶液pH7.2)对Hg~(2+)表现出高选择性,并具有快速、灵敏的显色和Off-On荧光增强效应。探针与Hg~(2+)作用后,溶液颜色由无色变为红色,在1~10μmol/L范围内,探针的荧光强度与Hg~(2+)浓度呈线性关系。比较了因取代基的电子效应不同对探针灵敏度的影响,通过激光共聚焦成像实现了探针RFS在Hela细胞内对Hg~(2+)的识别检测,表明探针RFS可用于检测细胞内的汞离子。     

基于咔唑-席夫碱的高选择性裸眼和荧光识别Cu~(2+)的探针

合成了一种新型基于咔唑-席夫碱识别Cu~(2+)的荧光探针L.利用紫外-可见和荧光光谱研究了探针L对阳离子的识别性能.实验结果显示,当加入Cu~(2+)时,探针L的CH_3CN溶液显示出明显的颜色变化,由黄色变为无色.这表明,利用探针L可裸眼识别Cu~(2+).通过荧光光谱分析实验发现,在CH_3CN溶剂中,探针L对Cu~(2+)具有较高的选择性和灵敏度,其荧光强度随着Cu~(2+)的浓度增大而逐渐增强,不受其它金属离子影响,抗干扰能力强.探针L与Cu~(2+)的结合常数为1.38×10~4 L/mol,检测限为2.34×10~(-7) mol/L,低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cu~(2+)的最大含量20mmol/L.探针L在检测环境中的Cu~(2+)含量方面具有潜在应用价值.     

含蒽硫杂杯[4]芳烃荧光探针的合成及其对Fe~(3+)的识别

合成含蒽硫杂杯[4]芳烃荧光探针A,通过~1H NMR和~(13)C NMR对其结构进行了表征,考察了探针的光谱性能及其对常见离子的选择性识别,并进行了实际水样的加标回收检测。结果表明,在四氢呋喃/Tris-HCl缓冲溶液(4:1,V:V,pH 7.0)中,该探针可选择性识别Fe~(3+),且受常见金属阳离子和阴离子的干扰较小; Fe~(3+)的浓度在0.05～0.50 mmol/L范围内,荧光探针A的荧光强度与Fe~(3+)的浓度呈现较好的线性关系,相关系数(R~2)为0.99696,检出限(LOD)为0.75μmol/L;荧光探针A的荧光强度受pH的影响很小,在较宽的pH范围内,仍可有效地检测Fe~(3+)。该荧光探针A用于实际样品中Fe~(3+)检测,回收率和相对标准偏差(RSDs)均达到要求,有望用于水环境和生命体系中Fe~(3+)的选择性检测。     

荧光素类镁离子荧光增强型分子探针的制备及光谱性能研究

以荧光素与色酮-3-甲醛为原料合成了一种荧光增强型Mg~(2+)分子探针。采用核磁和质谱等对探针结构进行了表征。通过荧光光谱分析了探针的光谱性能。结果表明,探针对Mg~(2+)具有高选择性,可以特异性识别Mg~(2+),而不受其他金属离子的影响。Mg~(2+)浓度在0. 6～24μmol/L范围内,与体系荧光强度呈现良好的线性关系,检出限为0. 435μmol/L。探针识别Mg~(2+)过程具有良好的可逆性。探针与Mg~(2+)以1:1比例进行配位的。探针对Mg~(2+)的识别机理是由于Mg~(2+)参与了与N,O原子的配位,使得分子内螺环发生了由闭环到开环的变化造成的。该探针在金属离子定量与分子检测等领域具有潜在的应用价值。