具比色和可逆选择性识别Cu~(2+)和S~(2-)的罗丹明化学传感器

以罗丹明B、水合肼及9-蒽甲醛为原料,合成了一种新型化学传感器AR.其在体积比为1的乙醇/水溶液中能高选择性地识别Cu~(2+),同时在557nm处有显著的紫外吸收,溶液颜色由无色变为紫色.在AR与Cu~(2+)结合后,该体系对S~(2-)显示较高的专属性,且也能引起裸眼颜色变化.此外,通过核磁滴定、EDTA滴定实验验证AR与Cu~(2+)的识别机理为可逆性识别.该探针还可制成溶液和试纸检测1mmol/L级别含Cu~(2+)水样.因此,构建了一种新的基于罗丹明B的高选择性连续识别Cu~(2+)和S~(2-)的可逆型化学传感器.     

Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针对水中Cu~(2+)的超灵敏检测

合成了一种Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针cs124-DTPA-NH-PEGDBI-Fe3O4∶Tb。该复合荧光探针与Cu~(2+)有很强的结合能力,Cu~(2+)对Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针具有荧光猝灭作用。实验表明,该复合荧光探针稳定性良好且有很好的水溶性,可在较宽的pH范围(5.0~10.0)快速检测Cu~(2+)。此外,在竞争实验中发现,该纳米荧光探针能够实现对溶液中Cu~(2+)的超灵敏和选择性检测而对其他多种常见离子响应较小,对Cu~(2+)的检测限甚至可达到1nmol/L。     

基于香豆素的增强型铜离子荧光探针及其在细胞成像中的应用

以香豆素为荧光团,设计合成了一种反应型铜离子荧光探针Cou-P。Cou-P对Cu~(2+)表现出高选择性、荧光增强性识别。分别用紫外可见光谱、荧光光谱、质谱等方法研究了Cou-P识别Cu~(2+)机理,结果表明Cou-P先形成Cou-P/Cu~(2+)(1∶1)配合物,Cou-P/Cu~(2+)配合物进一步被过量的Cu~(2+)催化水解为3-(carboxylic acid)-7-(diethylamino)-coumarin (Cou-COOH)。另外,Cou-P表现出低细胞毒性、良好的过膜性能,成功地用于MCF-7细胞中Cu~(2+)检测。     

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.     

基于苯并噻唑单元的Fe~(3+)荧光探针的合成及细胞成像应用研究

设计并合成了新型基于苯并噻唑的荧光探针L1和L2。通过荧光光谱滴定实验研究了其在DMSO/H_2O(1∶1,V/V,HEPES,p H=7.2)中对Li~+,Na~+,K~+,Ag~+,Cu~(2+),Ni~(2+),Zn~(2+),Mn~(2+),Cd~(2+),Hg~(2+),Co~(2+),Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+),Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)等不同金属离子的选择性识别能力,结果表明,探针对Fe~(3+)表现出较高的选择性,并与Fe~(3+)形成1∶1配合物,络合常数为(2.36×10~3)。其他常见金属离子的存在对铁离子引起的荧光淬灭无影响。探针L2还被用于活细胞中铁离子的检测。     

新罗丹明类荧光探针的合成及对铜(Ⅱ)的检测

以罗丹明B、水合肼、乙二醛与盐酸羟胺为原料,经缩合反应得到新型罗丹明B衍生物2-((3',6'-双(二乙基氨基)-3-氧螺[异吲哚-1,9'-氧杂蒽]-2-基)亚氨基)乙醛肟(RNEO),其结构经核磁和质谱分析表征。通过荧光实验对金属离子进行识别,研究发现,在乙腈/Tris-HCl缓冲水溶液中,RNEO可以作为荧光增强型分子探针选择性识别Cu~(2+),除了Hg~(2+)以外,受常见金属离子(Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+),Fe~(3+),Ni~(2+),Cr3+,Cd~(2+),Pb~(2+),Ag~+,Zn~(2+))的干扰较小。探针识别Cu~(2+)后溶液颜色由无色变为紫红色,在365 nm紫外光照射下,探针溶液发出玫瑰红荧光,可以实现裸眼定性检测。建立的荧光测试方法,Cu~(2+)浓度在2.0~15.0μmol/L范围内,此探针的荧光强度与其呈现良好的线性关系。     

基于苯并噻唑Zn~(2+)荧光探针及其细胞造影应用（英文）

设计合成基于苯并噻唑Zn~(2+)荧光增强型探针BHP,在HEPES缓冲液中测其对Zn~(2+)识别性能。实验结果表明,BHP对Zn~(2+)有较高的选择性,对其他金属离子如Cd~(2+),Fe~(2+),Ni~(2+),Pb~(2+),Hg~(2+),Al~(3+),Mn~(2+),Ag+,Cu~(2+),Co~(2+),Na+,K+,Mg~(2+)和Ca~(2+)无明显荧光增强响应。BHP与Zn~(2+)按1∶1计量比配位,在生理条件下荧光强度不受p H值影响。在He La细胞中对Zn~(2+)的造影表明BHP可用于生物体Zn~(2+)检测。     

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.     

一种基于罗丹明B酰腙的具有高灵敏度和选择性的“Off-On”型Cu~(2+)荧光探针（英文）

以5-甲酰基-3,4-二甲基吡咯-2-羧酸乙酯和罗丹明B酰肼为原料,合成了一种"Off-On"型罗丹明衍生物Cu~(2+)荧光探针R1.探针R1对Cu~(2+)识别具有高选择性和高灵敏度,其检出限(LOD)为0.201μmol·L~(-1),此外探针R1与Cu~(2+)作用后颜色从无色变为粉红色,可以实现Cu~(2+)的"裸眼检测".探针R1成功用于实际水样中Cu~(2+)的检测.     

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。     

诺蒎酮基喹唑啉-2-胺型铜离子荧光探针的合成及其应用研究（英文）

以可再生的b-蒎烯衍生物诺蒎酮为原料,设计合成了一种新型的诺蒎酮基喹唑啉-2-胺铜离子荧光探针N-苄基-4-(4-(二乙氨基)苯基)-7,7-二甲基-5,6,7,8-四氢-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺(BNQ).探针BNQ在PBS/THF(V/V=8/2,10mmol·L~(-1), pH=7.4)溶液中对Cu~(2+)表现出高度选择性的荧光猝灭效应,并能在较宽pH范围(4～10)内有效识别Cu~(2+).同时,荧光滴定实验结果表明,探针BNQ对Cu~(2+)具有良好的灵敏度,其检测限为0.09μmol·L~(-1),远低于世界卫生组织(WHO)规定在饮用水中Cu~(2+)的最高含量(30μmol·L~(-1)).而且,采用高分辨质谱以及密度泛函理论计算确定了探针BNQ与Cu~(2+)的络合作用机理.探针BNQ还可以对不同水环境中的微摩尔级Cu~(2+)进行快速检测.生物成像实验发现,探针BNQ还可检测斑马鱼体内的Cu~(2+),并呈现出良好的荧光成像效果.     

Synthesis of a di(2-picolyl)amino-b-diketone dual-functional ligand that can coordinate to europium(Ⅲ) for responding to copper(Ⅱ) and sulfide ions

Lanthanide complex-based luminescent probes/chemosensors have shown great utilities in various biological and environmental assays with time-resolved detection mode to eliminate background noises.In this work,by conjugating di(2-picolyl)amine(DPA)with a tetradentateβ-diketone 1,2-bis[4'-(1",1",1",2",2"-pentafluoro-3",5"-pentanedion-5"-yl)benzyl]-4-chlorosulfo-benzene(BPPBCB),a novel dual-functional ligand that can coordinate to Eu~(3+)for responding to Cu~(2+)and S~2 ions in aqueous media,DPA-BPPBCB,has been designed and synthesized.Theβ-diketone moiety of DPA-BPPBCB can form a strongly luminescent complex with Eu~(3+).Upon reaction with Cu~(2+),accompanied by the formation of heterobimetallic complex Cu~(2+)-DPA-BPPBCB-Eu~(3+),the Eu~(3+)luminescence was quenched.While in the presence of S~2,owing to the high affinity of S~2 to Cu~(2+),stable CuS was formed,which resulted in the release of Cu~(2+)from Cu~(2+)-DPA-BPPBCB-Eu~(3+),to restore the luminescence of the Eu~(3+)complex.This unique"on-off-on"luminescence response of the Eu3+complex enabled Cu~(2+)and S~2 ions in aqueous media to be detected with time-resolved luminescence detection mode.     

可逆识别Cu~(2+)的吡唑啉荧光猝灭型探针及其在PK-15细胞成像中的应用

设计合成了1-(2-羟基苯基)-4-(9-蒽基)-3-苯并噻唑基吡唑啉(P1),通过紫外吸收和荧光光谱法研究了化合物与金属离子的识别特性,并研究了其在PK-15活细胞中进行荧光显微成像实验.研究结果表明荧光探针P1能快速、高选择、可逆地识别Cu~(2+),细胞毒性实验和荧光免疫分析实验证明,所制备的荧光探针具有很好的生物相容性和低毒性.     

罗丹明-三嗪荧光探针的Cu~(2+)识别及其在细胞成像中的应用

以罗丹明酰肼和三聚氯氰缩合反应所得罗丹明-三嗪衍生物R1作为荧光探针,通过紫外光谱、荧光光谱、红外光谱和质谱方法研究了该探针的识别性能。结果表明:在乙腈-水(1∶1,V/V,Tris-HCl,0.02 mol/L,pH 7)介质中,探针R1能选择性、可逆识别Cu~(2+)。识别机制是基于Cu~(2+)的加入使探针R1分子内的内酰胺环结构打开,形成1∶1络合物,产生强荧光,同时伴随从无色到紫红色的明显颜色变化。据此,制备了基于R1的Cu~(2+)检测试纸,可以方便快捷地检测水中的Cu~(2+);此外,利用细胞成像技术在He La细胞内实现了对Cu~(2+)的荧光显微成像,为生物体活细胞内Cu~(2+)的检测提供了重要的方法参考。     

一种Hg~(2+)荧光探针的合成及其在活细胞成像中的应用（英文）

设计合成了一个新的罗丹明席夫碱类荧光探针1,其结构经~1H NMR、~(13)C NMR、MS和X射线单晶衍射的验证.通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了探针1在乙醇-水(V/V=7/3,HEPES 10 mmol/L,p H=7.0)中对Hg~(2+)的识别性能.探针1通过显著的荧光增强来识别Hg~(2+),并具有良好的选择性和抗干扰能力.通过Job’s plot和MS证明了探针1和Hg~(2+)形成1∶1的配合物.探针1的荧光强度与Hg~(2+)浓度(0~50μmol/L)呈良好的线性关系,可以定量地检测该范围内的Hg~(2+).在MGC-803活细胞中的荧光显微成像表明,探针1可检测生物体内的Hg~(2+).     

新型基于咔唑-氨基硫脲席夫碱识别Cu~(2+)的探针

合成出了3个新型基于咔唑-氨基硫脲席夫碱衍生物.利用裸眼、紫外-可见光谱、荧光光谱和质谱研究了代表2-[(N-庚烷-咔唑-3-基)甲叉基]肼硫代甲酰胺(L_2)对阳离子的识别性能.实验结果显示,该化合物水溶性良好,可以在DMSO-H_2O(V∶V=6∶4,Tris-HCl缓冲液,pH=7.0)的体系中使用.当加入Cu~(2+)时,化合物L_2的DMSO-H_2O溶液显示出明显的颜色变化,由无色变为黄色,而其它阳离子无明显颜色变化.这表明,席夫碱L_2可作为裸眼识别Cu~(2+)的探针.荧光光谱分析实验发现,在DMSO-H_2O(V∶V=6∶4,Tris-HCl缓冲液,pH=7.0)溶剂中,探针L_2是对Cu~(2+)具有高选择性和灵敏度的荧光猝灭型探针.探针L_2与Cu~(2+)的结合常数为3.42×104 L·mol~(-1),检测限为8.96×10-6 mol·L~(-1).MS分析显示,L_2与Cu~(2+)的络合比为1∶1.探针L_2对Cu~(2+)的检测限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cu~(2+)的最大含量20?mol·L~(-1).     

香豆素类双酰腙荧光探针的合成及对Cu~(2+)的识别性能（英文）

设计合成了2种以香豆素为荧光团、酰腙为识别基团的双香豆素双酰腙类荧光探针,并对其进行了结构表征及光谱性能研究。结果表明,探针对Cu~(2+)具有高选择性和高灵敏度,表现出明显的荧光猝灭效应,探针与Cu~(2+)以1∶2的结合比相互作用,对Cu~(2+)检测限为10~(-9)mol/L。     

双罗丹明类衍生物荧光探针的合成及对Cu~(2+)的识别

设计并合成了一种可检测Cu~(2+)的新双罗丹明类衍生物荧光增强型分子探针(RG1),并用核磁和高分辨质谱(HRMS)对其结构进行了表征。通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了该荧光分子探针对Cu~(2+)的识别性能,结果表明:在体积比为1∶1的乙腈-水(10mmol/L Tris-HCl,pH=7.2)溶液体系中,探针RG1本身无色且荧光很弱,加入Cu~(2+)后,探针在553nm处出现强的荧光发射峰,溶液颜色从无色变为粉红色,对Cu~(2+)表现出好的选择性。此外,该探针可在较宽的pH范围(5~10)内直接检测Cu~(2+)的浓度。结果表明,Cu~(2+)浓度在3.0×10~(-6)~1.5×10~(-5)mol/L范围内与探针的荧光强度呈良好的线性关系,Cu~(2+)检出限为3.31×10~(-7)mol/L。同时对河水进行加标回收实验,得到了良好的回收率。     

一种同时分辨识别Zn~(2+)和F~-离子的双功能探针（英文）

由8-甲酰基-7-羟基香豆素与碳酰肼经一步缩合反应可制得探针1。研究发现,探针1对Zn~(2+)和F-离子均呈现荧光增强和比率比色的高灵敏和高选择性响应,检出限低至10-8 mol·L~(-1)。通过光谱、ITC、1H NMR滴定及质谱分析,详细地研究了探针与离子形成的配合物性质。在不同的介质中,探针不仅同时表现出对金属阳离子Zn~(2+)和对阴离子F-的识别,而且吸收和发射波长均有显著的差异:1-Zn~(2+)配合物的最大吸收波长为360 nm,而1-F-配合物为400 nm;1-Zn~(2+)配合物的荧光激发和发射波长分别为360和454 nm,而1-F-配合物分别为400和475 nm。此外,探针1还能应用于活体PC3细胞中Zn~(2+)的荧光成像。     

由2,2'-联苯醚二甲酸和1H-咪唑并[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉构筑的稀土配合物的荧光光谱及对氨的荧光传感

采用水热法合成了5个新的配合物[Ln_2(2,2'-Hoba)_6(IP)_2]{Ln=Eu(1),Tb(2),2,2'-H_2oba=2,2'-联苯醚二甲酸,IP=1H-咪唑并[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉},[Ln_2(2,2'-oba)_3(IP)][Ln=Eu(3),Tb(4)]和[Eu_2(2,2'-oba)_3(TPP)(H_2O)](5){TPP=四吡啶[2,3-a∶3',2'-c∶2″,3″-h∶3″',2″'-j]夹二氮蒽},并通过X射线单晶衍射、元素分析和红外光谱等对其结构和组成进行了确认.配合物1和2是双核分子结构,配合物3和4是1D链状结构,配合物5是3D结构.利用荧光光谱法研究了配合物1～5与NH_3的识别作用.结果表明,NH_3对配合物1～5都有一定的荧光猝灭作用,猝灭率为82. 05%～97. 49%.同时研究了配合物1与NH_3和金属阳离子(Ca~(2+),K~+,Mg~(2+),Na~+,Zn~(2+),Cu~(2+),Cr~(3+),Ba~(2+),Al~(3+),Mn~(2+),Ni~(2+)和Pb~(2+))的荧光作用.实验结果表明,在生理环境(pH=4～8)下,配合物1具有良好的稳定性,NH_3使配合物1的荧光性能减弱,同时NH_3对配合物1的荧光猝灭性不受pH的影响,说明配合物1对NH_3具有较好的灵敏性.在配合物1-NH_3的体系中,加入并增加Zn~(2+),Al~(3+)或Cr~(3+)离子浓度,在波长为430～510 nm范围内出现了新的发射宽峰,并且在618nm处的峰强度先增强后减弱.这是Zn~(2+)(Al~(3+)或Cr~(3+))、NH_3与配合物1共同作用的有力证明.配合物1作为识别NH_3的荧光探针显示出较好的灵敏性,同时一些金属阳离子对其探针行为有影响.