基于亲电氯代反应的次氯酸荧光探针构建及细胞成像研究

设计并合成了一种简单的由吩噻嗪-茚酮共轭的新型次氯酸荧光探针PIOCl.该探针实现了在生理条件下,基于氯正离子(Cl~+)引发独特亲电氯代反应机制的HOCl检测.实验结果表明,探针PIOCl对HOCl具有荧光"关-开"型响应,检测前后荧光强度增加了600多倍,HOCl浓度在0～6.0μmol/L呈良好的线性关系(R~2=0.997),检测限达1.40nmol/L.可实现低至0.25μmol/L的裸眼检测以及快速响应(3s).通过质谱实验、光谱实验和理论计算验证了PIOCl对HOCl的识别机理.利用荧光成像技术,成功对细胞内源性和外源性HOCl进行了检测,表明探针PIOCl在生物学上具有潜在的应用前景.     

一种半菁类荧光探针的合成及其对水合肼的识别

合成了一种新型的基于半菁结构、以4-溴丁酸酯为识别基团的水合肼荧光探针(HCY-BT)。在乙腈/水体系中,通过紫外吸收与荧光发射光谱研究了探针对水合肼的响应性能。探针溶液(10μmol/L)中加入水合肼(200μmol/L)后,其在600 nm处的荧光明显降低,而且荧光强度与水合肼浓度在0～200μmol/L有良好的线性关系,探针对肼的检测限为2. 41μmol/L。另外探针对肼响应后发生明显的颜色变化,溶液由黄色变为无色,而加入其他的干扰物质后没有颜色变化,显示了良好的抗干扰性能。     

羟基吡啶功能化螺吡喃探针检测尿样中柠檬酸的研究

柠檬酸是多种疾病潜在的生物标记物,因此发展对柠檬酸灵敏、专一的快速检测方法势在必行。该文设计合成了一种羟基吡啶功能化水溶性螺吡喃探针,通过在螺吡喃骨架上引入羟基吡啶基团,利用螺吡喃螺碳及羟基的协同作用增强了探针对柠檬酸的结合能力。结果表明,该探针对柠檬酸有选择性响应,并伴随着明显的颜色变化及荧光猝灭。据此建立了尿样中柠檬酸的荧光检测方法,方法线性范围为20～120μmol/L,检出限为1.0μmol/L。人工尿液中柠檬酸的回收率为85.7%～92.2%,相对标准偏差为3.0%～9.2%。该方法具有操作简便、准确及选择性好的优点,在尿样柠檬酸检测中具有良好的应用潜力。     

香豆素类比率荧光探针的合成及其对亚硫酸盐与硫化氢的区分检测

基于迈克尔加成反应和分子内电荷转移机理设计合成了一个比率型荧光探针MSP,并将其用于对亚硫酸盐和硫化氢的区分检测。强吸电子基团丙二腈的引入,使得探针的吸收和发射波长红移,同时极大地提高了探针与亚硫酸盐的反应速率,实现了对亚硫酸盐的快速检测。当反应时间延长至3 h时,硫化氢的存在使得探针的荧光波长蓝移至510 nm且强度显著增强,探针在两个波长下的荧光比率(I510/I690)增强约260倍,实现了在不同响应时间和不同光谱通道区分检测亚硫酸盐与硫化氢的目的。该探针具有良好的选择性和竞争性,可分别利用吸收强度比值(A464/A572)和荧光强度比值(I510/I690)定量检测亚硫酸盐和硫化氢,两者检出限分别为0.95μmol/L和0.6μmol/L。该探针还能用于对活细胞内亚硫酸盐和硫化氢的荧光成像。     

香豆素类肼荧光探针的合成及应用

以4-三氟甲基-7-羟基香豆素为荧光母体,4-溴丁酰基为识别基团,合成了一种基于分子内电荷转移机制的肼荧光探针XS-1,其结构经核磁共振氢谱(¹H NMR),核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证,通过荧光发射光谱研究了探针对肼的响应性能。结果表明,在磷酸盐缓冲液(10 mmol,pH7.4)中,探针XS-1能通过荧光增强作用识别肼,并具有很好的选择性和抗干扰能力,检出限为0.11μmol/L。探针XS-1具有斯托克斯位移大(144 nm)、线性范围宽(0～400μmol/L)、合成简便以及能在水相中检测肼等优点,并已成功用于实际水样中肼的定量检测。     

一种检测水合肼荧光探针的合成与应用

基于香豆素类染料,设计合成了一种具有较高选择性和灵敏度,可在生理条件(pH 7.4)下检测水合肼的荧光探针,同时利用核磁共振和高分辨质谱对探针的分子结构进行了表征。基于水合肼进攻探针分子结构中的4-丁酸酯,生成酚氧负离子,同时发生分子内环化反应后生成具有强烈荧光的亚胺香豆素,实现了探针分子对水合肼的检测。光谱学研究表明,当向探针溶液加入水合肼(0~100μmol/L)后,探针溶液在绿色光谱区域(502 nm)呈现一个显著的荧光增强响应(增强至55倍)。并且,探针可以检测相对较低浓度的水合肼,检出限为1.7×10~(-7)mol/L。此外,相对于其他阴离子和亲核试剂,探针对水合肼的识别显示出较高的选择性和灵敏度。探针成功实现了细胞内水合肼的荧光成像,证明其在细胞成像中具有潜在的应用能力。     

氮氟共掺杂荧光碳点的制备及其在核黄素检测中的应用

以柠檬酸、L-赖氨酸和氟化钠为原料,利用水热法制备了具有明亮蓝色荧光的氮氟共掺杂碳点(NFCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对合成的NFCDs进行表征,并基于核黄素与NFCDs之间的荧光共振能量转移构建了NFCDs荧光探针用于核黄素的检测。在优化实验条件下,该方法对核黄素的线性范围为3.0～66.5μmol/L,检出限为0.26μmol/L,将其用于牛奶和奶粉中核黄素的测定,回收率为96.7%～103%。经MTT法测定NFCDs对HeLa细胞为低毒性,并成功用于细胞中核黄素的检测。     

基于久洛尼定的铝离子荧光探针的合成与性能

设计合成了基于久洛尼定的酰腙荧光探针JNPH，并使用核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)表征了JNPH的结构。采用荧光发射光谱研究了在DMSO/Tris-HCl(7∶3, V∶V)缓冲体系中探针JNPH对金属离子的识别能力。结果表明，在DMSO缓冲液中探针JNPH对Al³⁺显示出选择性荧光增强识别，且具有良好的识别灵敏性。Job曲线显示探针JNPH与Al³⁺结合的化学计量比为1∶1。探针JNPH对Al³⁺的识别不受大多数金属离子的干扰，检测Al³⁺的线性范围为0～80μmol/L，检出限为0.38μmol/L。探针JNPH具有快速响应识别Al³⁺的能力，响应时间为60 s。利用1H-NMR研究了探针JNPH对Al³⁺的识别机理，并结合Job曲线推测了探针JNPH与Al³⁺的作用模式。     

不同尺寸量子点-菲啰啉体系对镉检测的影响

采用不同尺寸的高荧光量子产率、单分散性水溶性CdTe量子点(QDs)与菲啰啉(Phen)配体结合,组装成QDs-Phen荧光探针。Phen对不同尺寸量子点荧光猝灭效率以及光致空穴转移效率表现为:2.3 nm的绿色CdTe量子点2.8 nm的黄色CdTe量子点3.3 nm的橙色CdTe量子点;不同粒径QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)的检测发现:粒径2.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.02~0.6μmol/L,检测限为0.01 mol/L;粒径2.8 nm QDsPhen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.1 nmol/L~1.0μmol/L,检测限为0.05 nmol/L;而粒径3.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.2 nmol/L~1.5μmol/L,检测限为0.1 nmol/L。为选择合适粒径量子点的荧光探针对Cd~(2+)实际检测提供依据。     

用于检测过硼酸根离子的新型比值式荧光探针

设计合成了一种基于过硼酸根(BO!3)催化酯键水解机理的新型比值式荧光探针。此探针在pH=7.4的生理环境下,在BO!3的存在时,其荧光发射光谱由419 nm红移至552 nm。利用这一特性,采用此荧光探针对BO!3进行定量检测,检测的线性响应范围为0.1~4.0 mmol/L,检出限为7.8μmol/L。且对常见阴离子及氧化性试剂有较好的选择性。通过对响应前后分子的能级计算,解释了分子内电荷转移机理(ICT)导致的光谱红移现象。