基于苯并吡喃腈的激活型半胱氨酸荧光探针

设计并合成了基于苯并吡喃腈为母体单元的近红外激活型荧光探针(E)-2-(苯并吡喃腈基)乙烯基-5-(二乙氨基)丙烯酸苯酯(DCM-AC),其结构中的丙烯酰酯键作为氨基酸激活反应的响应基团。 研究结果表明,探针分子DCM-AC对半胱氨酸具有高灵敏、选择性光谱响应,不仅能观察到明显的颜色变化,而且探针在710 nm处的荧光发射强度显著增强,相应的荧光增强比值与半胱氨酸的浓度(1.0~8.0 μmol/L)呈现良好的线性关系。 探针DCM-AC对半胱氨酸的检出限为2.8×10^-7 mol/L,能选择性检测半胱氨酸区别于结构类似的高半胱氨酸和谷胱甘肽,且不受其它氨基酸物质干扰。 通过质谱、核磁和紫外吸收光谱研究了DCM-AC检测半胱氨酸的反应激活机理:半胱氨酸先通过巯基与DCM-AC上的丙烯酰酯双键发生亲核加成,然后环化脱除内酰胺环状化合物。     

pH和温度敏感型聚合物荧光探针的合成及应用

以萘酰亚胺(NI)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)为原料,通过可逆加成断裂自由基聚合(RAFT)方法,设计合成了具有p H响应和温度敏感的聚合物荧光探针Poly(POSS-NINIPAM)。通过核磁共振波谱仪(NMR)、荧光发射光谱仪和质谱仪(MS)等技术手段表征了Poly(POSS-NINIPAM)的p H和温度的响应性能。结果表明,在p H值5.8~8.0范围内,探针Poly(POSS-NI-NIPAM)的荧光强度变化明显,与p H值呈现良好的线性相关(λem=520 nm,p Ka=6.51),对p H和温度的响应均呈现出良好的循环检测性能,可用于检测活细胞He La的p H值变化。探针Poly(POSS-NI-NIPAM)在检测生物样本中p H/温度变化方面具有潜在的应用前景。     

环境响应控制潜香分子制备及其释放研究进展

潜香体是通过化学键合手段,将香料分子与特定基团链接而形成的香料控释体系,在特定条件下控制化学键断裂而释放香料.潜香体能避免因香料本身的高挥发性而引起的留香时间短等问题,从而满足众多加香产品持久留香的要求;该需求反过来又极大促进了潜香体的研究.大多数加香产品是日常生活中的必需品,故基于环境控制潜香体的香料释放备受关注.本文着重介绍了在温和环境条件下潜香分子制备与释放性能的研究进展,特别是对不同pH响应及光响应的潜香体进行了详细的综述.另外也简单介绍了不常见的氧气响应型潜香体,并对潜香体进一步的设计与研究进行了展望.     

基于罗丹明和BODIPY单元的FRET探针的合成及其对小分子α-酮戊二酸的检测

小分子α-酮戊二酸(α-KA)是人体新陈代谢的一种十分重要的产物,与多种疾病存在直接或者间接的关系,可以对临床诊断提供帮助。以BODIPY单元作为能量给体、罗丹明单元作为能量受体,利用二者存在重叠的光谱,本文设计了一种基于罗丹明和BODIPY单元的荧光共振能量转移(FRET)探针,通过将罗丹明与BODIPY的衍生物进行桥联,得到能够检测α-酮戊二酸的荧光比率型探针RDM-BO。研究表明,探针RDM-BO本身的荧光光谱与BODIPY单元类似,当探针与α-酮戊二酸发生反应时,RDM-BO中的罗丹明单元会发生开环反应,使分子的共轭发生变化,同时产生新的荧光峰,检测效果显著,检测限可达到3.14μmol·L-1。     

基于菁染料高选择性检测半胱氨酸的近红外荧光探针

本文设计合成了以菁染料为荧光团,以4-(三氟甲基)苯硫基为半胱氨酸响应识别基团的近红外荧光探针(Cy-CF_3)。利用探针分子Cy-CF_3与半胱氨酸和谷胱甘肽反应发生的机理不同,实现了对半胱氨酸特异性识别。探针分子Cy-CF_3与半胱氨酸发生芳香亲核取代反应生成巯基取代产物,进一步通过分子内重排反应生成氨基取代产物Cy-Cys。光谱研究结果表明,探针分子Cy-CF_3与半胱氨酸作用后发生明显的吸收波长蓝移(160nm),并且可观察到明显的颜色变化;荧光光谱中,随着半胱氨酸的加入,探针分子Cy-CF_3在780nm处的近红外荧光显著增强。Cy-CF_3能高选择性检测半胱氨酸,并且不受其它氨基酸尤其是结构类似的谷胱甘肽干扰。探针分子Cy-CF_3被成功地应用于活体细胞中检测半胱氨酸。     

聚集诱导发光应用研究进展

传统的荧光化合物在聚集态时,会导致荧光猝灭;而聚集诱导发光(AIE)化合物在溶液中单分子状态时呈现弱的荧光,但当形成聚集态时发出强的荧光,这是由于分子内旋转受阻(RIR)和聚集形态的改变所致.综述了2008年以来聚集诱导发光最新应用研究进展,如用以检测离子、气体、有机小分子、爆炸物、蛋白、酶等化学/生物传感器;向传统的聚集引起猝灭化合物引入AIE单元,制备高效固态发光器件等;通过压力、热、溶剂蒸汽等调控聚集态,构建可逆的刺激性多重响应材料;发展与生物体具有良好兼容性的聚集体杂化纳米颗粒(如荧光硅纳米颗粒、聚合物胶束、电解质等),以用于生物体内成像、结构解析及检测等.     

含萘酰亚胺基团的亲水性荧光聚合物作为微生物反应器的荧光探针的研究

研究并制备了一种含有萘酰亚胺荧光基团的新型亲水性共聚物P（NI—HEMA）．在pH值5．8到8．0范围内,该聚合物的薄膜在水溶液中显示出明显的荧光变化和极好的线性相关性．尤其是利用等吸收点406nm作为激发波长,可以避免紫外线的辐射和光密度变化引起的误差．同时,该聚合物的膜显示了很好的稳定性和亲水性．由于合成简单、价格低廉,并且对于pH值有高度线性相关性,该亲水性生物传感器聚合物薄膜可作为廉价高效pH探针,在生物微反应器中的高通量的生物工艺有很大的应用潜力．