基于香豆素骨架的重金属和过渡金属离子荧光探针的研究进展

按照对不同金属离子的识别归类总结了近五年来以香豆素为荧光基团的重金属和过渡金属离子(Cr3+,Cd2+,Pb2+和Hg2+;Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+和Ag+)荧光探针的研究进展,并简要介绍了该类探针的设计、作用机理及应用,展望了该领域的发展趋势。     

2'-硼酸基苯甲醛-7-(8-羟基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物的合成及对Pb2+的识别

合成了2', 3'和4'-硼酸基苯甲醛-7-(8-羟基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物(化合物1~3), 研究了硼酸基团取代位置对主体分子识别金属离子客体性能的影响, 比较了不同主体分子与Pb2+结合能力的差异. 研究结果表明, 在pH=7.0的KH2PO4-NaOH缓冲溶液中, 3种腙衍生物对Pb2+均具有选择性识别作用, 主客体分子间形成1∶1型的发光配合物. 其中邻位取代的化合物1与Pb2+的结合能力比化合物2和3强, 配合物1-Pb2+的最大发射波长为477 nm, 稳定常数为1.1×103 L/mol. 其它金属离子如Cu2+, Mn2+, Mg2+, Fe2+, Ca2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+和Ag+ 等对主体分子荧光光谱的影响较小. 同时, 荧光强度的变化值与Pb2+浓度在0.36~10 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 相关系数R=0.9976(n=16), 检出限为0.23 μmol/L. 将此方法用于环境水样中Pb2+的测定, 回收率为92%~108%.     

ICP-MS/MS法测定壳聚糖中的重金属元素

建立了ICP-MS/MS测定壳聚糖中重金属元素的分析方法。壳聚糖经3%的柠檬酸溶解,采用ICP-M S/M S直接进样测定样品溶液中的8个重金属元素Cr,Co,Ni,Cu,As,Cd,Hg,Pb。在M S/M S模式下,基于Cr~+,Co~+,Ni~+,Cu~+能与NH_3反应形成团簇离子,采用NH_3/He质量转移法消除了Cr,Co,Ni,Cu的质谱干扰;基于As~+能与O_2反应形成AsO~+,采用O_2质量转移法消除了As的质谱干扰;基于Cd~+的干扰离子能与O_2发生质量转移反应,而Cd~+不与O_2发生反应,采用O_2原位质量法消除了Cd的质谱干扰。元素的检出限范围0. 38～6. 20 ng/L。采用所建立的分析方法对实际样品进行分析,样品的加标回收率在94. 5%～105. 5%之间,相对标准偏差≤3. 8%,方法适用于壳聚糖中多个重金属元素测定。     

Synthesis of 2′-Borono-benzaldehyde-7- (8-hydroxy-5-sulfoacid)Qninoline Hydrazone and Recognition of Pb2 +

合成了2 ′,3′和4′-硼酸基苯甲醛-7-(8-羟基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物(化合物1～3),研究了硼酸基团取代位置对主体分子识别金属离子客体性能的影响,比较了不同主体分子与Pb2+结合能力的差异.研究结果表明,在pH=7.0的KH2 PO4 -NaOH缓冲溶液中,3种腙衍生物对Pb2+均具有选择性识别作用,主客体分子间形成1∶1型的发光配合物.其中邻位取代的化合物1与Pb2+的结合能力比化合物2和3强,配合物1-P2+的最大发射波长为477 nm,稳定常数为1.1 ×103 L/mol.其它金属离子如Cu2+,Mn2+,Mg2+,Fe2+,Ca2+,C02+,Ni2+,Hg2+,Cd2+和Ag+等对主体分子荧光光谱的影响较小.同时,荧光强度的变化值与p2+浓度在0.36～ 10 μmol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数R=0.9976(n=16),检出限为0.23 μmol/L.将此方法用于环境水样中Pb2+的测定,回收率为92％～108％.     

一种基于咔唑的荧光探针对铜(Ⅱ)离子的荧光增强识别(英文)

由3-甲酰基-9-乙基咔唑和吡啶2-甲酰肼缩合制备了一种基于咔唑的结构简单的探针分子1。探针1在CH3CN-H2O(9/1,v/v,HEPES 0.02 mol·dm-3,pH=7.0)溶液中对Cu2+具有良好的选择性,且表现为荧光增强。除了Co2+具有轻微干扰外,其他金属离子如Ni2+,Hg2+,Ba2+,Mg2+,Ag+,K+,Ce3+,Mn2+,Pb2+,Na+,Sr2+,Zn2+,Cd2+,Cr3+和Fe3+对Cu2+的识别无显著干扰。     

螺吡喃衍生物在固相基质中的应用--锌离子PVC膜荧光传感器

合成了一种新的螺吡喃衍生物,将其应用到PVC膜固相基质中,用于Zn2+的荧光检测.优化条件下,该敏感膜对Zn2+的响应范围为4.94(10-7～4.15(10-4mol·L-1,检测限为1.51(10-7mol·L-1.实验发现,该敏感膜具有很好的光学稳定性、重现性和可逆性,而且与其他过渡金属离子如Hg2+,Cd2+,Pb2+,Cu2+,Fe3+或碱金属和碱土金属离子相比,该敏感膜对Zn2+的荧光增强具有高选择性.     

N-芳基香豆素甲基酮缩氨基硫脲对Cu2+的选择性比色识别

设计合成了2种新型N-芳基香豆素甲基酮缩氨基硫脲受体分子S1和S2, 利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱考察了其对Fe3+, Hg2+, Ag+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Cd2+, Ni2+, Cr3+和Mg2+等阳离子的识别作用. 结果表明, 当加入Cu2+时, 溶液颜色立刻由无色变为黄色, 而加入其它阳离子则无变化, 从而实现了对Cu2+的裸眼检测, 具有专一选择性比色识别效果. 通过计算可知, 受体分子S2对Cu2+的络合常数大于S1, 且主客体间形成1: 1的配合物. 受体分子S2对Cu2+的检出限为2.0×10-7 mol/L, 稳定常数Ks=1.02×105 L/mol. 另外, 在EDTA存在时, 配合物可以释放出Cu2+, 与EDTA结合, 表现出对Cu2+的"off-on"模式.     

A New Fluorescent Chemosensor for Cu2+ Based on Acridine-1, 8-dione Fluorophore

合成了以吖啶为发色团,以二吡啶甲基胺为离子受体的Cu2+荧光探针,并进行了表征及离子识别性能的研究。研究表明该化合物对Cu2+具有良好的识别性能,同时相对于Na+, K+, Ca2+, Cd2+, Co2+, Hg2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+, Fe3+, Zn2+, Ag+ and Pb2+.等金属离子具有良好的选择性。并研究了EDTA作用下荧光恢复性能,结果表明该化合物具有Cu2+引发的荧光开光功能。     

新型水溶性中氮茚衍生物的合成及铜离子荧光探针行为

设计合成了2个新型水溶性中氮茚季铵盐化合物4a{氯化2-[N'-(3-氰基-中氮茚-1-甲酰基)肼基]酰乙基-1-吡啶鎓盐}和4b{氯化2-[N'-(3-氰基-中氮茚-1-甲酰基)肼基]酰乙基-1-(2-甲基吡啶)鎓盐},采用红外光谱、核磁共振、质谱和元素分析对其进行了结构表征,并研究了它们的光谱性质.选取Cu2+,Zn2+,Ca2+,Cr3+,Co2+,Al3+,Mn2+,Ni2+,Ba2+,Hg2+,Fe3+,Cd2+,Mg2+,Pb2+,Li+和Ag+等16种常见金属离子,对2个化合物进行了离子识别实验.结果表明,化合物4a和4b在一定浓度范围内对铜离子均具有良好的选择性识别能力,受常见离子干扰小.由于空间位阻的影响,化合物4a具有比4b更高的灵敏性.     

常见金属离子对漆酶酶活的影响

检测了14种不同的金属离子对两种漆酶(laccaseA和laccaseB,简称LacA和LacB)活性的影响.结果表明:Al3+,Fe3+,Ag+,Hg2+对两种漆酶的活性都有抑制作用,其中Fe3+,Ag+的抑制作用最强,酶活完全损失;Mg2+,Cu2+对两种漆酶的活性有激活作用.     

Progress on sensors based on nanomaterials for rapid detection of heavy metal ions

The heavy metal ions,especially Cd~(2+),Pb~(2+) and Hg~(2+),show extremely hazard to the environment and human being.The measurement of heavy metal ions using sensors is catching more and more attention for its advantages of high sensitivity and selectivity,low-cost,convenience to handle and rapid detection.In recent years,nanomaterials such as gold nanoparticles(NPs),magnetic nanoparticles,graphene and nanocomposite materials are applied in sensors for improving sensitivity and selectivity,making the research on electrochemical(EC) sensors,spectrometric biosensors and colorimetric biosensors become a hot spot in the application to investigate heavy metal ions,in particular,Cd~(2+),Pb~(2+) and Hg~(2+).In this short review,the research of advanced detection of Cd~(2+),Pb~(2+) and Hg~(2+) and its progress based on nanomaterial sensors in recent years is reviewed.     

流动注射-速差动力学分析研究 meso-四-(4-三甲铵基苯)卟啉光度法测定痕量铅

本文研究了多种金属离子与meso-四-(4-三甲铵基苯)卟啉的显色反应动力学特性。利用Pb(Ⅱ)和其它金属离子之间的反应速差,建立了一种选择性好的测定痕量Pb(Ⅱ)的流动注射分析法。将此法应用于陶瓷和人发样品中铅的直接测定,结果满意。     

含硫氮杂套索冠醚的合成及应用研究

合成了一系列分别带有香豆素基和α—萘胺基套索冠醚，用紫外光谱法测定了 这些套索冠醚与Cu^2+，Pb^2+，Cd^2+，Hg^2+，Cr^3+，Ni^2+，Mg^2+，Zn^2+金属 离子的络合作用，及所形成络合物的λmax及摩尔消光系数ε，发现其中一些化合 物对Pb^2+，Hg^2+，Cr^3+金属离子具有较高的灵敏度和选择性．     

酚醛型苯基硫脲树脂对Pt4+、Pd2+的吸附性能

螯合树脂是一类具有螯合功能基，能从含有金属离子的溶液中有选择的捕集、分离特定金属离子的功能高分子。含N、S、O配位原子的螯合树脂对贵、重金属离子有良好的吸附性能和吸附选择性。利用螯合树脂的吸附性能，     

邻羟基萘甲醛缩对二甲氨基苯甲酰腙的合成及其对锌离子的识别

设计并合成了用于识别锌离子的荧光传感分子——2-羟基-1-萘甲醛缩-4-二甲氨基苯甲酰腙(1),其结构经1H NMR,IR和MS表征。利用荧光光谱研究了在乙腈中1对过渡金属离子(Zn2+,Cd2+,Cu2+,Hg2+,Pb2+和N i2+)的识别能力。结果表明:1表现出对Zn2+的良好选择性,Zn2+的加入导致1的长波长荧光增强449倍。Job曲线确定1与Zn2+形成1∶1型配合物。     

Design and Synthesis of a Selective Chemosensor for Zn^2＋

A hydroxyl substituted phenolic Schiff base 1, used as sensor for detection of Zn^2＋, was synthesized and investigated. It was found that a strong fluorescence emission was observed when 1 bound to Zn^2＋ in acetonitrile, whereas no fluorescence emission was detected when 1 bound to other metal ions （Fe^2＋, Co^2＋, Ni^2＋, Cu^2＋, Cd^2＋, Hg^2＋, Mg^2＋, Pb^2＋, Ca^2＋, Ba^2＋, Sr^2＋） except for Mg^2＋, for which a weak fluorescence emission was detected in the same condition. Competition experiment showed that no obvious interference was observed in its fluorescence while 1 performed the titration with Zn^2＋ in the different mixtures of metal ions. To understand the site where Zn^2＋ coordinated to the ligand and the mechanism of binding, three other hydroxyl substituted phenolic Schiff bases 2-4 were synthesized and their binding reactions with Zn^2＋were also investigated.     

纤维素基磁性聚氨肟树脂的研究

用醋酸纤维素包埋γ-Fe_2O_3作磁芯,经过接枝改性,首次合成了纤维素基聚氨肟树脂(MPAO)。实验结果表明,树脂有效地吸附Hg~(2-)、Cu~(2-)、Pb~(2+)、Ni~(2-)等重金属离子,优点是吸附速度快、易洗脱。吸附动力学证明化学反应是吸附速度的决定因素,与树脂吸附层的非交联结构有关。     

THE STIMULATORY EFFECT OF HEAVY METAL CATIONS ON PROLIFERATION OF AORTIC SMOOTH MUSCLE CELLS

Heavy metal cations Cd~(2+), Pb~(2+), and Hg~(2+)were added to substitute for Ca~(2+)in culture media to study their effect on the relationship between CaM and the proliferation of cultured rabbit aortic smooth muscle cells (ASMC). It was found that all the heavy metal cations studied stimulated the proliferation of ASMC in varying degrees, increased the CaM content in cells at late G_1 stage and decreased the activity of cAMP PDE. These results suggest that the adverse effect of heavy metals may be related to the pathogenesis of atherosclerosis and hypertensive disease.     

A bifunctional rhodamine derivative as chemosensor for recognizing Cu~(2+) and Hg~(2+) ions via different spectra

A new simple bifunctional chemosensor 1 based on rhodamine was synthesized by hydrazide and formylformic acid,which could detect Cu~(2+) and Hg~(2+) via dif ferent detecting methods in CH3 CN-HEPES buffer solution(20 mmol/L,pH 7.4)(1:9,v/v) respectively.When sensor 1 bound with Cu~(2+),it showed a colorimetric change,while a selective enhancement in fluorescence occurred upon 1 binding with Hg~(2+),resulting from the spirolatam-ring opening process.The binding modes of 1 with Cu~(2+) and Hg~(2+) were investigated based on UV,fluorescence change,ESI-Mass and Job's Plot data.Moreover,sensor 1 could selectively detect target ion in a mixed solution of Cu~(2+) and Hg~(2+),and the two metal ions do not inte rfere with each other in the process of detecting Cu~(2+) or Hg~(2+) with 1.     

杯芳烃-壳聚糖聚合物的合成与吸附性能

杯芳烃聚合物常常表现出优异的离子选择性识别性能，在离子交换与吸附、离子萃取与分离、离子传感器和离子色谱等方面有较好的应用前景，但这类聚合物的吸附能力一般较低。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰衍生物，是具有广泛用途的天然生物高分子材料，其分子内有氨基和羟基，