槲皮素作为荧光探针对氟离子的识别作用

槲皮素为天然黄酮类化合物,广泛存在于植物的根、茎、叶、花和果实中。槲皮素作为荧光探针检测氟离子不仅具有较好的选择性和灵敏度,而且与合成的荧光探针比,还具有来源广、环保、无毒等优点。实验将不同阴离子(F-,Cl-,Br-,I-,ClO-₄,H₂PO-₄)分别加入到槲皮素的二甲基亚砜(DMSO)溶液中,考查槲皮素溶液的荧光强度变化。实验发现当加入氟离子后,槲皮素在500 nm处的荧光发射峰的强度降低,发生荧光猝灭,且其猝灭程度随着氟离子浓度的增大而改变,即荧光强度随着氟离子浓度的增大而减小,并呈线性变化。而其他阴离子的加入对槲皮素和槲皮素-氟离子体系的荧光发射强度影响不大,说明其他阴离子不影响槲皮素对氟离子的识别,显示了槲皮素对氟离子具有较好的选择性。由荧光滴定光谱和荧光滴定曲线得到槲皮素对氟离子的滴定方程为：y=-13.36x+173.4,线性关系为R2=0.991,线性范围为1.0×10-6～8.0×10-6 mol·L-1,最低检测限为1.0×10-7 mol·L-1,表明槲皮素对氟离子的识别具有较高的灵敏度。进一步实验表明槲皮素识别氟离子的机理可能是氟离子的加入破坏了溶液体系的氢键,改变了槲皮素分子的共轭状态,发生分子内电荷转移,促使槲皮素荧光猝灭。用该法成功检测了样品中微量氟离子,回收率为100.67%～102.44%,精确度较好,测定结果稳定。     

N-邻羟基萘甲酰胺基-N′-苯基硫脲的合成及其对阴离子的识别

设计合成了3种N-邻羟基萘甲酰胺基-N′-苯基硫脲类化合物,通过核磁共振谱和质谱表征了其结构。应用吸收光谱和荧光光谱考察了在乙腈中其与F-、CH3CO2-、H2PO4-、HSO4-、Cl-和Br-等阴离子的相互作用。结果表明,该类主体分子与阴离子形成结合比为1∶1氢键配合物,通过改变萘环上酰基和羟基的相邻位置可调控识别作用的选择性,它们与阴离子作用分别在355、367nm和372nm出现最大吸收峰,荧光光谱显示它们对F-有突出的响应灵敏度,可选择性识别F-。     

水溶性苝系衍生物荧光探针识别金属离子的光物理机制计算研究

随着人们对荧光化合物电子光谱和光物理行为的深入研究,在利用荧光分子作为探针,检测各种不同体系的状态及其变化等方面都有了巨大的进展。其中,N,N′-二天冬氨酸铵盐-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺(PTCDA)是一种水体环境中选择性好灵敏度高的典型荧光分子探针。本文用密度泛函理论对PTCDA的光物理机制进行研究。计算了PTCDA分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。根据计算结果,拟合此苝系衍生物激发态与Cu2+结合前后的吸收光谱,与Cu2+结合前后,吸收光谱峰形相似,加铜后整体吸收峰位发生了红移,有猝灭变色现象。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。分析得出：PTCDA分子对二价铜离子有较好荧光探测活性,其光信号响应机制属于分子内电荷转移(ICT)机制。当分子接收二价铜离子时,吸收光谱谱峰位置红移,分子内电荷转移方向和强度均发生变化,既有猝灭信号,也有光的颜色变化信号,是一种具有猝灭与变色双信号的荧光探针材料,具有很大的开发潜力。所做工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供系统而有价值的理论参考。     

1-氨基萘印迹聚合物分子识别特性的光谱学研究

采用分子自组装印迹技术合成了一种对1-氨基萘有高度选择性的分子印迹聚合物新材料。应用紫外光谱、红外光谱、X射线光电子能谱和1H核磁共振波谱等研究了印迹聚合物的结合位点和识别机理。结果表明模板分子与功能单体通过氢键作用形成1:1型配合物,配合物的稳定常数K=5.537×104L/mol。1-氨基萘分子氨基上的氮原子是质子接受体,功能单体甲基丙烯酸分子羧基上的氢原子是氢键的质子给予体,是与1-氨基萘形成氢键作用的选择性识别位点。利用平衡吸附试验研究了印迹聚合物的结合特性,表明印迹聚合物对1-氨基萘分子具有特异的识别性能。     

稀土镧离子对1,10-二氮杂菲紫外荧光的增强效应

测量了１,１０－二氮杂菲和硝酸［二－（１,１０－二氮杂菲）合镧］甲醇溶液的单光子和双光子激发紫外荧光谱。研究表明：镧离子的配位对１,１０－二氮杂菲的紫外荧光效率具有显著的增强作用,镧离子的桥梁作用增强了１,１０－二氮杂菲之间的耦合,并引起１,１０－二氮杂菲紫外荧光谱的红移。     

一种新型锂离子电池聚合物电解质的光谱学研究

本文主要利用Raman光谱对由丙烯碳酸酯(PC)/聚丙烯腈(PAN)/双三氟甲基碘酸酰亚胺锂(LiTFSI)组成的锂离子电池聚合物电解质进行了研究,通过研究发现:Li+离子与PC的缔合和PC对TFSI-阴离子结构的影响导致了Li+-PC-TFSI-离子团的生成。而在所有的PC分子和盐发生缔合之前,PAN却不能溶到PC中。一旦PAN开始溶于PC,电解质内与PC相关的微观结构将不再随盐的浓度的增加而改变。但Li+离子与PAN之间的作用却显得异常激烈。     

一种基于C＝N异构化的高选择性镁离子荧光探针

设计合成了荧光传感分子2-羟基-1-萘甲醛缩1-氨基海因(L),通过吸收和荧光光谱研究其对金属离子的识别作用,结果表明该化合物对镁离子表现出高选择性响应,在最大发射波长448nm处,乙腈中加入Mg2+,荧光强度增强30倍,Job曲线表明该受体分子与Mg2+以2∶1计量比配位,并初步探讨了该受体分子与镁离子的结合模式和荧...     

稀土镧离子对1,10—二氮对菲紫外荧光的增强效应

测量了１,１０二氮杂菲和硝酸甲醇液的单光子和双光子激发紫外我谱。研究表明,镧离子的配位对１,１０－二氮杂菲的紫外荧光效率具有的增强作用,镧离子的桥梁作用增强了１,１０－二氮杂菲之间的耦合,并引起１,１０－二氮杂菲紫外我谱的经红移。     

新型荧光试剂1-(8-喹啉)-3-(3,5-二溴吡啶)-三氮烯的合成及其分析应用

将具有荧光特性的8-氨基喹啉与吡啶类试剂结合,首次合成了标题化合物1-(8-喹啉)-3-(3,5-二溴吡啶)-三氮烯(QBPyT).其结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振谱证实.研究表明,在碱性介质中,该试剂在λex/λem=248nm/496nm处产生强荧光,并且能被Sb(Ⅲ)荧光增强.基于此,建立了QBPyT测定S...     

含单个色氨酸的多肽分子的荧光特性研究:pH及金属离子的响应

由于金属离子包括铜离子对人体的重要性,报道了一种含单个色氨酸的新型多肽分子(WDAHSS),证明利用这种分子可以通过荧光光谱测量的方法实现铜离子灵敏检测。WDAHSS的荧光由其包含的色氨酸残基的本征荧光贡献,易被铜离子猝灭。通过分析铜离子在不同pH值条件下与WDAHSS作用的荧光光谱并与单个色氨酸分子的光谱相比较,详细研究了铜离子猝灭WDAHSS荧光的机理。研究表明,WDAHSS结构中的组氨酸通过金属配位与铜离子作用,并联合肽键形成稳固的四方形平面结构,螯合铜离子,致使色氨酸残基发生荧光猝灭。同时详细讨论了不同pH值环境对WDAHSS荧光光谱的影响。通过荧光光谱测量和数值拟合,推测了WDAHSS和铜离子的结合常数。为了增强WDAHSS抗pH干扰的能力,特意对其氨基端乙酰化,在生理pH值范围内稳定了其荧光发射。此外,WDAHSS也采用了一些特殊设计的结构,很好地增强了它对铜离子灵敏探测的特异选择性和生物相容性。对WDAHSS的进一步研究有望用于生物体内或细胞内荧光成像检测。     

一种用于水中次氯酸根检测的高选择性裸眼比色探针

实时检测和监测水中的次氯酸根离子（ClO-）是极富挑战性的研究工作。报道了一种光学性能优异、“裸眼”可分辨的比色型探针分子（PAH）。首先利用高分辨质谱,核磁共振氢谱和核磁共振碳谱等方法对目标探针分子（PAH）的结构进行表征。随后,利用紫外-可见吸收光谱考察了不同pH缓冲溶液条件下探针PAH与次氯酸根离子的相互作用。结果显示,水溶性的探针分子PAH在pH值为2.0~5.0的磷酸盐缓冲液中为黄色溶液,其最大吸收峰在424 nm处;在pH值为6.0~12.0的磷酸盐缓冲液中PAH为紫色溶液,最大吸收峰在532 nm处;在不同pH缓冲液体系中分别加入次氯酸根离子,肉眼可观察PAH溶液颜色褪去,紫外-可见吸收光谱显示在424 nm处的特征吸收峰逐渐降低并在532 nm处出现新的吸收峰,溶液颜色从黄色到紫色然后到无色,特征峰明显消失。进一步优化了实验条件,发现在pH 5.0的磷酸盐缓冲液中,探针分子PAH对ClO-离子具有特定的选择性和灵敏度,并且具有较低检出限等优点;在优化的条件下,探究了常见的金属离子、阴离子等共存条件下,对探针分子PAH检测次氯酸根离子的干扰影响。实验发现,常见的金属离子（Li+,Co2+,Cr3+,K+,Cd2+,Pb2+,Ca2+,Hg2+,Ba2+,Cu2+,Mg2+,Ni2+,Zn2+,Al3+和Fe3+）,阴离子（NO-₂,I-,AcO-,ClO-₄,SO2-₄,CN-,Br-,CO2-₃和F-）,活性氧（ROO·,·OH,H₂O₂,·O-₂,tBuOOH,tBuO·和1O₂）,和活性氮（ONOO-和NO·）等33种物质对探针分子检测ClO-离子的干扰较小。同时,探针PAH可以定量检测次氯酸根离子（y=1.586 78-0.524 51x,R2=0.998 52）,检出限为5.39 μmol·L-1。此外,对水体系（84消毒剂和自来水）中的次氯酸根离子浓度进行分析,三次平行试验测得自来水中次氯酸根离子的平均浓度为7.96 μmol·L-1,平均加标回收率高,表明探针PAH还可用于定量检测实际水体系中的次氯酸根离子。     

基于置换法的硫离子荧光传感器的研究及其在生物细胞成像中的应用

报道了一种基于香豆素衍生物与铜离子的络合物（C1-Cu）,可通过间接的方法检测硫离子。络合物C1-Cu的溶液中加入硫离子后,表现出明显的荧光增强响应,检测灵敏度高,检出限低达90 nmol/L;响应速度快,可实现硫离子的实时检测;荧光强度变化与硫离子浓度呈现良好的线性关系,能准确地定量分析硫离子浓度。上述络合物C1-Cu对硫离子的检测具有超高的选择性,即使在其他阴离子存在下也能高效地识别出硫离子;得益于香豆素良好的水溶性和生物相容性,上述络合物C1-Cu可实现生物细胞中硫离子的荧光成像。除荧光光谱响应之外,该体系对硫离子亦有紫外-可见光谱响应,无需借助任何仪器便可实现对硫离子方便、快捷的"裸眼"检测。     

Spectral Properties and Solubilization Location of 2''-Ethylhexyl 4-(N,N-Dimethylamino)benzoate in Micelles

在阳离子、非离子和阴离子表面活性剂胶束溶液中,研究了4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸2'-乙基己基酯(EHDMAB)的双重荧光和紫外吸收．当EHDMAB增溶在不同的胶束溶液中,紫外吸收增强,在离子型胶束溶液中,可观察到具有较长波长的EHDMAB分子内扭转电荷转移(TICT)荧光,相反,在非离子型胶束溶液中,可观察到具有较短波长TICT荧光,特别是位于阳离子胶束Stern层中的吡啶阳离子可强烈猝灭EHDMAB分子的双重荧光,所吸收的紫外辐射主要通过TICT荧光和非辐射去活化衰减．按照EHDMAB分子TICT荧光在有机溶剂中的极性依赖性,EHDMAB分子的4-(N,N-二甲氨基)在离子型胶束和非离子型胶束中处于不同的极性环境;根据EHDMAB和表面活性剂分子的结构和大小分析,EHDMAB分子的4-(N,N-二甲氨基)应朝向胶束的极性头基团,而2'-乙基己基链则朝向疏水性的胶束内核．动态荧光猝灭测量为EHDMAB分子在不同胶束中的位置进一步提供了佐证．     

基于香豆酰肼的高选择性的铜离子荧光探针

设计合成了含有香豆酰肼官能团的铜离子荧光探针,N,N-二乙基氨基香豆素-3-酰肼吡啶醛(XB),该探针在水溶液中[V(CH3CN):V(H2O)=1:1]对铜离子识别和检测具有较高的灵敏度和选择性。碱金属和碱土金属离子K+、Na+、Mg2+、Ca2+以及过渡金属离子Cr3+、Mn2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+和Ag+等对Cu2+离子的识别无显著影响。光谱滴定和ESI-MS谱表明Cu2+离子与XB以1:2的化学计量比形成配合物。     

基于置换法的硫离子荧光传感器的研究及其在生物细胞成像中的应用（英文）

报道了一种基于香豆素衍生物与铜离子的络合物(C1-Cu),可通过间接的方法检测硫离子。络合物C1-Cu的溶液中加入硫离子后,表现出明显的荧光增强响应,检测灵敏度高,检出限低达90 nmol/L;响应速度快,可实现硫离子的实时检测;荧光强度变化与硫离子浓度呈现良好的线性关系,能准确地定量分析硫离子浓度。上述络合物C1-Cu对硫离子的检测具有超高的选择性,即使在其他阴离子存在下也能高效地识别出硫离子;得益于香豆素良好的水溶性和生物相容性,上述络合物C1-Cu可实现生物细胞中硫离子的荧光成像。除荧光光谱响应之外,该体系对硫离子亦有紫外-可见光谱响应,无需借助任何仪器便可实现对硫离子方便、快捷的"裸眼"检测。     

芪盐LB多层膜的三维荧光谱分析

采用稳态、时间分辨荧光和三维荧光光谱技术研究了芪盐有机分子在溶液和芪盐/花生酸交替LB多层膜中的激发态的动力学特性.研究表明,芪盐分子在LB膜中形成H-聚集体,使得其荧光光谱发生蓝移.由于偶极间的相互作用使得聚集体的能级发生分裂,荧光衰减曲线可用双指数函数进行拟合.三维荧光谱发现随着衰减时间的推移,荧光峰逐渐向长波方向移动,不同波段具有不同的衰减驰豫时间.     

水溶性汞离子荧光探针的研究新进展

汞离子(Hg2+)是剧毒的重金属元素之一,对汞离子的选择性识别尤其是汞离子的原位、实时、在线监测对于医学、生物学和环境科学都具有重要意义。本文综述了近5年来水溶性汞离子荧光探针的最新研究进展。按照作用机理来分,汞离子荧光分子探针主要可分为光诱导电荷转移(PET)、激发态分子内质子转移(ESIPT)、激基缔合物(Monomer/Eximer)的形成和消失、分子内电荷转移(ICT)、荧光共振能量转移(FRET)等。本文列举了每类探针代表性的化合物并分析比较了不同机理类型的水溶性汞离子荧光探针体系。     

稀土N，N＇-双（2-吡啶甲酰胺）-1，2-乙烷配合物合成及与DNA的作用

合成了四种N，N＇-双（2-吡啶甲酰胺）-1，2-乙烷（H2L）稀土配合物。经过对元素分析，红外光谱，紫外光谱，热重分析和摩尔电导值的分析，确定配合物的组成为：[Ln（H2L）（NO3）2]（NO3）·3H2O（Ln=Sm，Eu，Gd，Tb）。光谱测试结果表明：配体H2L中酰胺羰基氧和吡啶氮分别与稀土离子配位，硝酸根为双齿配体，Ln（Ⅲ）与H2L形成了1：1的螯合物。另外，通过紫外光谱、荧光光谱和表面增强拉曼光谱方法对Sm配合物与DNA之间的作用进行了初步的研究。实验结果显示随着DNA的加入[Sm（H2L）（NO3）2]（NO3）·3H2O配合物在265m处的紫外吸收峰逐渐减小，并产生红移现象，得到配合物与DNA的结合常数为1．24×10^5.Sm配合物使EB-DNA体系发生荧光猝灭，由于配合物和EB争夺与DNA的结合位点，从而使体系中游离的EB增多。表面增强拉曼光谱峰的变化亦显示随着DNA的加入配合物的谱峰强度减弱，同时1282cm^-1处的谱峰消失，说明配体的吡啶环在一定程度上插入了DNA的双螺旋平面，导致吡啶环的电子云密度发生改变。以上结果表明配合物和DNA发生了显著的作用。     

稀土N,N′-双(2-吡啶甲酰胺)-1,2-乙烷配合物合成及与DNA的作用

合成了四种N,N′-双(2-吡啶甲酰胺)-1,2-乙烷(H2L)稀土配合物.经过对元素分析,红外光谱,紫外光谱,热重分析和摩尔电导值的分析,确定配合物的组成为:[Ln(H2L)(NO3)2](NO3)·3H2O(Ln=Sm,Eu,Gd,Tb).光谱测试结果表明:配体H2L中酰胺羰基氧和吡啶氮分别与稀土离子配位,硝酸根为双齿配体,Im(Ⅲ)与H2L形成了1∶1的螯合物.另外,通过紫外光谱、荧光光谱和表面增强拉曼光谱方法对Sm配合物与DNA之间的作用进行了初步的研究.实验结果显示随着DNA的加入[Sm(H2L)(NO3)2](NO3)·3H2O配合物在265 nm处的紫外吸收峰逐渐减小,并产生红移现象,得到配合物与DNA的结合常数为1.24×105.Sm配合物使EB-DNA体系发生荧光猝灭,由于配合物和EB争夺与DNA的结合位点,从而使体系中游离的EB增多.表面增强拉曼光谱峰的变化亦显示随着.DNA的加入配合物的谱峰强度减弱,同时1 282cm-1处的谱峰消失,说明配体的吡啶环在一定程度上插入了DNA的双螺旋平面,导致吡啶环的电子云密度发生改变.以上结果表明配合物和DNA发生了显著的作用.     

水溶性荧光探针的制备、固载及对水中汞离子的识别

通过将5-氨基间苯二甲酸乙酯与葡萄糖相连,设计合成了一种具有良好水溶性的荧光探针PN,该探针能够高选择性地识别水中的汞离子,与汞离子作用后会引起荧光猝灭和紫外吸收减弱。将探针PN固载于介孔硅材料SBA-15,得到材料化的荧光探针SBA-PN,SBA-PN可在p H值4~10范围内使用,对水中的汞离子具有更好的选择性和识别能力。固载之后的探针在实际应用中更加方便,适用于水体系中汞离子的识别。