通过不同荧光现象识别Cu~(2+)和Zn~(2+)的双吡唑啉荧光探针

设计合成了一个基于双吡唑啉结构的双功能荧光探针1,1'-(5,5'-(6,6'-二羟基-5,5'-二甲氧基联苯-3,3'-二基)双(3-(2-羟基苯基)-1H-吡唑-5,1-(4H,5H)-二基))二乙酮(C1).利用核磁共振氢谱、碳谱、质谱及元素分析对其结构进行了表征,并通过紫外吸收光谱和荧光光谱研究了探针C1及其对金属离子在4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液[V(MeOH)∶V(H_2O)=1∶1,20 mol·L~(-1),pH=7.4]中的选择性识别作用.结果表明,探针C1对Cu~(2+)和Zn~(2+)有着较高的选择性和灵敏度,并能通过不同的荧光现象对目标离子的识别加以区分.     

双臂罗丹明类荧光探针应用于Hg~(2+)的识别

合成了一种基于罗丹明衍生物的荧光探针F1,用于识别Hg~(2+)。当在乙腈(1+1)溶液中加入1倍当量(10μmol·L~(-1))的Hg~(2+)时,探针F1在波长561nm处出现明显的吸收峰,其荧光强度(λ_(ex)=550nm,λ_(em)=580nm)增加7.5倍,溶液由无色变为粉红色,这是由于Hg~(2+)和罗丹明螺内酰胺螯合引发开环所致。其他常见的金属离子对探针F1识别Hg~(2+)不产生干扰。在较宽的酸度范围内,Hg~(2+)浓度在0.2~8μmol·L~(-1)内与荧光强度呈线性关系,检出限(3σ/s)为0.15μmol·L~(-1)。     

荧光标记DNA探针用于水溶液中Hg~(2+)的检测

Hg~(2+)是存在于水溶液中一种最常见、最稳定的汞污染方式.目前尽管已有大量的Hg~(2+)检测方法见诸报道,但对于大多数方法而言,要么选择性差,要么设计复杂、操作困难,要么易产生假阳性信号.     

一种1,8-萘酰亚胺Cr~(3+)离子荧光探针的研究

以4-硝基-1,8-萘酐、N,N-二甲基乙二胺为主要原料合成了一种荧光探针:4-(2′-N,N-二甲基氨基乙基)氨基-N-(2-N,N-二甲基氨基)乙基-1,8-萘酰亚胺(DDN)。研究了其紫外可见吸收和荧光发射光谱。考察了Fe3+,Cr3+,Mn2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+和Co2+离子对该化合物荧光发射光谱的影响,结果表明Cr3+离子能使DDN荧光显著增强。滴定实验结果推测DDN与Cr3+的结合比为1∶2。在DDN浓度为1.0×10-5mol/L时,Cr3+浓度在5.0×10-7~2.0×10-5mol/L范围内,DDN荧光强度(F)与Cr3+离子浓度[Cr3+]呈良好的线性关系,线性方程为F=9430.3527+14600.2973[Cr3+],相关系数r=0.9976。检测限为4.3×10-7mol/L。     

新型1,8-萘二酰胺荧光探针的制备及其对Cu~(2+)检测应用

以4-溴-1,8-萘甲酸酐、水合肼、4-(2-氨乙基)吗啉和水杨醛作为原料,合成了一种1,8-萘二酰胺的新型荧光探针(L),并通过~1H NMR,~(13)C NMR,FT-IR等分析手段对其结构和组成进行表征。研究发现L对Cu~(2+)具有荧光识别作用且受其它离子干扰小的优势。探针L的荧光强度与Cu~(2+)浓度(2.0~9.0μmol/L)呈较好的线性关系,检出限为47 nmol/L。将其对河水样品和药品进行Cu~(2+)加标回收实验,回收率均大于92.0%,RSD小于2.0%,探针L能够应用于这些样品中微量Cu~(2+)的测定。     

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.     

水杨醛异烟酰腙Cu~(2+)荧光探针的研究

由异烟肼与水杨醛缩合得到水杨醛异烟酰腙荧光探针A,荧光光谱和紫外可见光谱实验表明:荧光探针A是一种选择性高、灵敏度好的Cu~(2+)荧光探针。在4~20μmol/L范围内,Cu~(2+)的浓度与荧光探针A(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为11.2μg/L。Job实验表明:Cu~(2+)与荧光探针A的络合比为1∶2,结合常数为2.92×109L/mol。     

基于新铜试剂的Cu~(2+)荧光探针的合成及性能研究

基于新铜试剂2,9-二甲基-邻菲罗啉(NCP)对Cu2+的高选择性,本研究以NCP为母体,设计合成了Cu2+荧光探针2,9-二苯并噻唑-邻菲罗啉(PDBT)。该探针对Cu2+具有良好的选择性,Job’s plot研究表明PDBT与Cu2+的结合比为1∶1,与NCP相比,其荧光量子产率提高了7倍,对Cu2+具有高的检测灵敏度,检测限低至0.079μmol/L。进而对市售饮用水进行添加实验,得到了良好的回收率。     

罗丹明6G酰肼Hg~(2+)荧光探针及细胞成像应用

合成了罗丹明6G酰肼并研究了各种金属离子对其吸收光谱和荧光光谱的影响,结果表明,罗丹明6G酰肼是一种高选择性汞离子荧光探针。在乙醇/4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液(pH=7.2,体积比1∶1)中,罗丹明6G酰肼本身无荧光,加入汞离子使其在554 nm产生强发射,发出明亮的黄绿色荧光。其他常见金属离子,包括重金属离子和过渡金属离子,对汞离子引起的荧光增强无影响。罗丹明6G酰肼还被用于活细胞中汞离子的检测。另外,汞离子能使罗丹明6G酰肼在530 nm产生强吸收,溶液由无色变为粉红色。     

新型罗丹明B荧光探针的合成及其对Hg~(2+)的识别研究

以罗丹明B酰肼1和苯基乙二醛缩合反应得到席夫碱2,再经硼氢化钠还原得到新型罗丹明B衍生物R,采用~1H NMR、~(13)C NMR、ESI-MS、元素分析以及X-ray单晶射线对其结构进行了验证.研究结果表明,化合物R作为荧光探针能选择性地识别Hg~(2+),且受常见金属离子的干扰较小.探针R的荧光强度与Hg~(2+)浓度(5×10~(-7)~2.5×10~(-6)mol/L)呈良好的线性关系,并在MGC-803活细胞中实现了Hg~(2+)的成像.     

罗丹明酰肼类荧光探针的合成及对Hg~(2+)的检测

基于金属离子诱导罗丹明螺内酰胺开环反应特性,合成了一种罗丹明酰肼类荧光探针分子RbH。在乙醇-水溶剂中,罗丹明酰肼探针与汞离子作用后吸收光谱出现明显的增强现象,溶液颜色由无色变为粉红;在580nm处探针溶液具有较强的红光发射,实现了对汞离子的裸眼定性分析和荧光半定量检测。     

香豆素-亚胺型Cu~(2+)识别荧光探针的合成及性能

以2,4-二羟基水杨醛为原料经Knoevenagel缩合反应、脱乙酰化反应,再与4-二乙氨基水杨醛经缩合反应,进而通过甲基化合成了新型的香豆素荧光探针.利用核磁共振氢谱(1 H NMR)、碳谱(13 C NMR)和高分辩质谱对所合成的目标化合物进行了结构确认,并测定了其荧光光谱.结果表明,目标化合物对Cu2+有较好的选择性和灵敏度,且当Cu2+浓度在0.66~10μmol·L-1范围内时探针的荧光强度与其浓度有较好的线性关系.Job分析法表明探针与金属离子作用形成1∶1结合的络合物.     

可检测Zn~(2+),Cd~(2+)和Cu~(2+)的氮杂香豆素荧光探针的合成及性能研究

通过3-甲酰基-7-N,N-二甲基氮杂香豆素(T1)与氨甲基吡啶的缩合反应,生成一个缩醛胺结构化合物NC-1而非席夫碱.通过对比产物分子NC-2~NC-4和结构优化计算研究了该反应的机理,确定了分子内氢键在反应中的稳定作用.光谱测试结果表明,NC-1能够分别与Zn2+,Cd2+和Cu2+作用,产生不同的荧光和吸收光谱变化,现象肉眼可见.     

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).     

基于罗丹明的Hg~(2+)荧光传感器及其细胞成像研究

报道一个新的罗丹明衍生物FD10构建高选择性识别Hg2+的荧光化学传感器.Hg2+的存在诱导FD10的荧光增强了近100倍,同时伴随着明显的颜色变化.重要的是,激光共聚焦荧光成像实验表明FD10可用于细胞内Hg2+的示踪.     

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。     

新型香豆素类荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的识别性能

以2-羟基-4-甲氧基苯甲醛和丙二酸二乙酯为起始原料,设计并合成了一种新型的Cu~(2+)荧光探针7-甲氧基-2-氧代-N-[2-(苯基氨基)乙基]-2H-色烯-3-甲酰胺(NPC),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR,MS(EI)和元素分析表征。并研究了室温下,NPC在乙醇和水的混合溶液中对Cu~(2+)的识别性能。结果表明:NPC对Cu~(2+)表现出荧光猝灭效应,具有对Cu~(2+)的选择性识别性能。     

可逆识别Hg~(2+)荧光探针的合成及活细胞中成像的应用

以罗丹明B与邻苯二甲酰氯为原料缩合反应得到新化合物T1,通过荧光光谱法研究了化合物与金属离子的识别特性.结果表明荧光探针T1能对Hg2+进行快速、选择性、可逆的识别,且常见金属离子对其干扰较小.探针的荧光强度与Hg2+浓度(4×10-8~9×10-8 mol/L)呈现较好的线性关系.探针在HepG2活细胞中的荧光显微成像表明T1可应用于生物体的检测.     

一种罗丹明类Cu~(2+)荧光探针化合物的合成及性能研究

以罗丹明B、水合肼和咔唑为原料,合成了一种新型的荧光增强型Cu2+荧光探针,即4-(N-咔唑基)苯亚甲基罗丹明B腙(CPMRH)。用FTIR、1H NMR和13C NMR对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱对探针的识别性能进行了研究。研究结果表明:探针CPMRH对水溶液中的Cu2+具有良好的选择识别性,且基本不受其他金属离子的影响;探针与Cu2+络合显示粉红色,可以作为一种裸眼检测的试剂用于溶液中Cu2+的检测;当λex=520 nm时,Cu2+水溶液与探针作用可显示橙红色荧光。且Cu2+浓度在1×10-5-5×10-5mol·L-1的范围内,探针的荧光强度与Cu2+浓度呈现出较好的线性关系;Cu2+的最低检出限为5.25×10-7mol·L-1;Job’s曲线表明,探针CPMRH与Cu2+的络合比为1∶1。     

基于温敏性有机/无机杂化纳米粒子的比率型Hg~(2+)荧光探针

基于有机/无机杂化纳米粒子制备了能够对汞离子(Hg~(2+))进行比率型检测的荧光探针.首先通过连续的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合合成了两亲性嵌段聚合物,P(MPS-co-NBDAE)-b-P(NIPAM-co-Rh BHA).其疏水嵌段为带有三甲基硅氧烷侧基,并标记有荧光能量给体N-(7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑)(NBD)基元的聚丙烯酸酯,P(MPS-co-NBDAE);亲水嵌段为共聚有潜在荧光能量受体罗丹明脲衍生物单体(Rh BHA)的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺),P(NIPAM-co-Rh BHA).由该嵌段聚合物自组装形成的胶束在三乙胺催化作用下水解发生溶胶-凝胶化过程后,得到核交联的有机/无机杂化纳米粒子.在没有Hg~(2+)离子存在时,该杂化纳米粒子溶液只显示出NBD基元发射的绿光;而在有Hg~(2+)离子存在条件下,Hg~(2+)离子可诱导Rh BHA开环为具有荧光发射性能的Rh B基元.由于NBD与Rh B之间的荧光共振能量转移(FRET)效应,杂化纳米粒子溶液的颜色和荧光发射性能均会发生明显的变化,从而实现对水溶液中Hg~(2+)离子的高效选择性检测.而且,升高温度会导致纳米粒子壳层PNIPAM嵌段的塌缩,使NBD和Rh B基元间的空间距离缩短,可进一步提高检测效果.因此,基于该有机/无机杂化纳米粒子的检测体系可用来对Hg~(2+)离子进行高效选择性检测.