基于苯并噻唑单元的Fe~(3+)荧光探针的合成及细胞成像应用研究

设计并合成了新型基于苯并噻唑的荧光探针L1和L2。通过荧光光谱滴定实验研究了其在DMSO/H_2O(1∶1,V/V,HEPES,p H=7.2)中对Li~+,Na~+,K~+,Ag~+,Cu~(2+),Ni~(2+),Zn~(2+),Mn~(2+),Cd~(2+),Hg~(2+),Co~(2+),Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+),Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)等不同金属离子的选择性识别能力,结果表明,探针对Fe~(3+)表现出较高的选择性,并与Fe~(3+)形成1∶1配合物,络合常数为(2.36×10~3)。其他常见金属离子的存在对铁离子引起的荧光淬灭无影响。探针L2还被用于活细胞中铁离子的检测。     

基于杯[4]冠醚的1,3,4-噁二唑荧光探针的合成及对金属离子的识别

分别以2-苯基-5-(2-吡啶基)-1,3,4-噁二唑及2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑为荧光基团,设计合成了基于杯[4]冠醚结构的荧光探针分子1a和1b;利用核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(~(13)C NMR)及高分辨质谱(HRMS)表征了其结构.采用紫外-可见光谱及荧光光谱考察了探针分子1a和1b对碱金属离子(Na~+,K~+,Cs~+)、碱土金属离子(Mg~(2+),Ca~(2+))及过渡金属离子(Mn~(2+),Co~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Cd~(2+),Ag~+)的识别作用.结果表明,Na~+可使探针分子1a的二氯甲烷溶液荧光强度显著增强,K+和Cs~+对探针分子1a的荧光强度几乎无影响,而Ca~(2+)及所有过渡金属离子均可有效猝灭探针分子1a的荧光.探针分子1b对于碱金属离子的识别作用与探针分子1a相似,但其与过渡金属离子的络合作用弱于探针分子1a.根据核磁共振表征结果讨论了金属离子与荧光探针的络合位点.     

乙酰基二茂铁苯并噻唑探针对Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)识别性能的研究

以二茂铁甲醛为起始原料,与邻氨基苯硫酚进行环合反应,得到产物2-二茂铁基苯并噻唑,然后进行乙酰化反应,最终得到2-(1'-乙酰基二茂铁基)苯并噻唑(Fc SO)探针分子.谱学表征和X射线单晶衍射分析证实了探针FcSO的晶体和分子结构.通过紫外可见光谱、荧光光谱和电化学分析三种分析方法,详细研究了探针FcSO对溶液中三价金属离子Al~(3+), Cr~(3+), Fe~(3+)的识别性能.研究结果表明,三种分析方法均能对特定三价金属离子进行有效识别,荧光分析方法抗干扰能力较强,对三价金属离子Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)的最低检测限分别是7.456×10~(-6),3.72×10~(-6)和1.35×10~(-5)mol/L. 1H NMR研究结果表明,探针FcSO分子结构中的乙酰基、二茂铁基和苯并噻唑基在识别三价金属离子Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)过程中均发挥了重要作用.     

一种基于罗丹明类染料的汞(Ⅱ)荧光探针的研究

设计并合成了一种以罗丹明B为基础的Hg~(2+)荧光探针:3',6'-双(二乙基氨基)-2-(-2-1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-甲基)氨基)螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-3-酮(L1)。在乙醇和水50:50(V:V)的体系中,探针L1对Hg~(2+)表现出高的选择性,当加入10倍当量的Hg~(2+)时,荧光强度增加大约60倍。另外当加入一定量的Hg~(2+)后,可以裸眼观察到溶液颜色由无色变为粉红色。Hg~(2+)浓度在0.80~10μmol/L的范围内具有良好的线性关系,检出限为0.37μmol/L。溶液中除Cu~(2+)之外的其它金属离子对Hg~(2+)的测量几乎没有干扰,探针对Hg~(2+)的检测具有良好的选择性。光谱滴定表明,Hg~(2+)与探针L1形成1:1配合物,同时对该探针进行了实际应用,可用来检测自来水等样品中Hg~(2+)的含量。     

具比色和可逆选择性识别Cu~(2+)和S~(2-)的罗丹明化学传感器

以罗丹明B、水合肼及9-蒽甲醛为原料,合成了一种新型化学传感器AR.其在体积比为1的乙醇/水溶液中能高选择性地识别Cu~(2+),同时在557nm处有显著的紫外吸收,溶液颜色由无色变为紫色.在AR与Cu~(2+)结合后,该体系对S~(2-)显示较高的专属性,且也能引起裸眼颜色变化.此外,通过核磁滴定、EDTA滴定实验验证AR与Cu~(2+)的识别机理为可逆性识别.该探针还可制成溶液和试纸检测1mmol/L级别含Cu~(2+)水样.因此,构建了一种新的基于罗丹明B的高选择性连续识别Cu~(2+)和S~(2-)的可逆型化学传感器.     

基于苯并噻唑Zn~(2+)荧光探针及其细胞造影应用（英文）

设计合成基于苯并噻唑Zn~(2+)荧光增强型探针BHP,在HEPES缓冲液中测其对Zn~(2+)识别性能。实验结果表明,BHP对Zn~(2+)有较高的选择性,对其他金属离子如Cd~(2+),Fe~(2+),Ni~(2+),Pb~(2+),Hg~(2+),Al~(3+),Mn~(2+),Ag+,Cu~(2+),Co~(2+),Na+,K+,Mg~(2+)和Ca~(2+)无明显荧光增强响应。BHP与Zn~(2+)按1∶1计量比配位,在生理条件下荧光强度不受p H值影响。在He La细胞中对Zn~(2+)的造影表明BHP可用于生物体Zn~(2+)检测。     

3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙的合成及对Cu2+高选择性识别

设计合成了一种可逆的Cu~(2+)比色探针3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙(L),采用IR、~1H NMR、~(13)C NMR、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱考察了探针对金属离子的识别性能,实验结果表明,探针L在乙腈/乌洛托品(pH 5.6)缓冲体系中,当加入Cu~(2+)后,溶液从无色变为玫瑰红色,而加入其它金属离子,溶液颜色几乎无变化,可实现3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙探针对Cu~(2+)高灵敏、专一显色响应,最低检测限达到了9.30×10~(-8)mol·L~(-1)。     

一种对Fe2+和Fe3+识别的显色试剂合成与应用研究

以罗丹明6G、水合肼及邻香兰素为原料设计合成了一种新型光学探针(P1),其结构经~1H-NMR,~(13)C-NMR,MS及元素分析进行表征。通过紫外-可见光谱法研究了探针对金属离子的识别能力。结果表明,探针P1在甲醇/Tris-HCl缓冲(V/V=3∶7,pH 8.34)溶液中无色,随着Fe~(2+)或Fe~(3+)的加入,溶液由无色转变为红色,其最大吸收波长为526 nm。最佳测量条件下,在1×10~(-6)～1×10~(-5) mol·L~(-1)范围内,Fe~(2+)或Fe~(3+)的浓度与吸光度线性关系良好(Fe~(2+),R~2=0.950;Fe~(3+),R~2=0.992)。探针与Fe~(2+)或Fe~(3+)形成1∶1型配合物,络合常数分别为K_(Fe)~(2+)=1.834×10~(5 )M~(-1)、K_(Fe)~(3+)=1.457×10~(5 )M~(-1),识别过程均不可逆。除了高浓度Cu~(2+)对探针识别Fe~(2+)或Fe~(3+)有影响外,其它常见金属离子没有干扰。P1有望发展成为裸眼识别Fe~(2+)和Fe~(3+)的高选择性探针。     

一种基于罗丹明类染料的汞(Ⅱ)荧光探针的研究EI北大核心CSCD

设计并合成了一种以罗丹明B为基础的Hg^(2+)荧光探针:3',6'-双(二乙基氨基)-2-(-2-1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-甲基)氨基)螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-3-酮(L1)。在乙醇和水50:50(V:V)的体系中,探针L1对Hg^(2+)表现出高的选择性,当加入10倍当量的Hg^(2+)时,荧光强度增加大约60倍。另外当加入一定量的Hg^(2+)后,可以裸眼观察到溶液颜色由无色变为粉红色。Hg^(2+)浓度在0.80~10μmol/L的范围内具有良好的线性关系,检出限为0.37μmol/L。溶液中除Cu^(2+)之外的其它金属离子对Hg^(2+)的测量几乎没有干扰,探针对Hg^(2+)的检测具有良好的选择性。光谱滴定表明,Hg^(2+)与探针L1形成1:1配合物,同时对该探针进行了实际应用,可用来检测自来水等样品中Hg^(2+)的含量。     

罗丹明类比色探针的合成及在Cu~(2+)检测中的应用

以4-硝基水杨醛和罗丹明B酰肼通过缩合反应合成了探针分子Rb NS。在50%(V/V)的乙腈-水溶液中,加入Cu~(2+)后探针溶液由无色变为粉红色,554 nm处的吸收强度显著增强。罗丹明探针在Cu~(2+)诱导下螺内酰胺结构开环,并形成1:1的络合物。在Rb NS-Cu~(2+)络合物溶液中加入S~(2-),溶液粉红色褪去,表明Rb NS对Cu~(2+)的识别过程是可逆的。在实际水体样品中,探针Rb NS对Cu~(2+)的检出限为1.16×10~(-6)mol/L。     

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.     

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。     

一种基于罗丹明B酰腙的具有高灵敏度和选择性的“Off-On”型Cu~(2+)荧光探针（英文）

以5-甲酰基-3,4-二甲基吡咯-2-羧酸乙酯和罗丹明B酰肼为原料,合成了一种"Off-On"型罗丹明衍生物Cu~(2+)荧光探针R1.探针R1对Cu~(2+)识别具有高选择性和高灵敏度,其检出限(LOD)为0.201μmol·L~(-1),此外探针R1与Cu~(2+)作用后颜色从无色变为粉红色,可以实现Cu~(2+)的"裸眼检测".探针R1成功用于实际水样中Cu~(2+)的检测.     

罗丹明型荧光探针的合成及对Hg2+的识别

本文以罗丹明B-酰肼和2-氯-3-喹啉醛经缩合反应得到新型的罗丹明B衍生物3,其结构经1H NMR,MS,元素分析表征.通过荧光光谱法研究了目标物3在CH3CN-H2O溶液中与金属离子的识别特性.结果表明:目标物3可作为荧光探针选择性识别Hg2+,识别过程是不可逆的.     

铜(Ⅱ)荧光探针的合成及其识别性能研究

以水合肼和4-(二乙氨基)水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成了Cu~(2+)荧光探针。采用荧光和紫外等方法研究了其对金属离子的识别性能。结果表明,该探针在80%(V/V)的乙醇水溶液中对Cu~(2+)有较好的选择性、灵敏度并可裸眼识别,检测限为0.32 nmol/L。     

诺蒎酮基喹唑啉-2-胺型铜离子荧光探针的合成及其应用研究（英文）

以可再生的b-蒎烯衍生物诺蒎酮为原料,设计合成了一种新型的诺蒎酮基喹唑啉-2-胺铜离子荧光探针N-苄基-4-(4-(二乙氨基)苯基)-7,7-二甲基-5,6,7,8-四氢-6,8-桥亚甲基喹唑啉-2-胺(BNQ).探针BNQ在PBS/THF(V/V=8/2,10mmol·L~(-1), pH=7.4)溶液中对Cu~(2+)表现出高度选择性的荧光猝灭效应,并能在较宽pH范围(4～10)内有效识别Cu~(2+).同时,荧光滴定实验结果表明,探针BNQ对Cu~(2+)具有良好的灵敏度,其检测限为0.09μmol·L~(-1),远低于世界卫生组织(WHO)规定在饮用水中Cu~(2+)的最高含量(30μmol·L~(-1)).而且,采用高分辨质谱以及密度泛函理论计算确定了探针BNQ与Cu~(2+)的络合作用机理.探针BNQ还可以对不同水环境中的微摩尔级Cu~(2+)进行快速检测.生物成像实验发现,探针BNQ还可检测斑马鱼体内的Cu~(2+),并呈现出良好的荧光成像效果.     

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。     

基于罗丹明B新型Fe~(3+)荧光探针的合成及其性能研究

以罗丹明B与2,6-二氨基吡啶缩合反应得到新型罗丹明B衍生物R1,其结构经1H NMR,13C NMR,IR,HRMS-ESI,X-Ray单晶衍射及元素分析表征.研究发现化合物R1作为荧光探针能选择性比色地识别Fe3+,且受常见金属离子的干扰较小.探针R1的荧光强度与Fe3+浓度(4×10-6~1.6×10-5 mol/L)呈较好的线性关系,并在Hep G2活细胞中实现了Fe3+的成像.     

罗丹明-三嗪荧光探针的Cu~(2+)识别及其在细胞成像中的应用

以罗丹明酰肼和三聚氯氰缩合反应所得罗丹明-三嗪衍生物R1作为荧光探针,通过紫外光谱、荧光光谱、红外光谱和质谱方法研究了该探针的识别性能。结果表明:在乙腈-水(1∶1,V/V,Tris-HCl,0.02 mol/L,pH 7)介质中,探针R1能选择性、可逆识别Cu~(2+)。识别机制是基于Cu~(2+)的加入使探针R1分子内的内酰胺环结构打开,形成1∶1络合物,产生强荧光,同时伴随从无色到紫红色的明显颜色变化。据此,制备了基于R1的Cu~(2+)检测试纸,可以方便快捷地检测水中的Cu~(2+);此外,利用细胞成像技术在He La细胞内实现了对Cu~(2+)的荧光显微成像,为生物体活细胞内Cu~(2+)的检测提供了重要的方法参考。     

精氨酸-罗丹明类Pb~(2+)荧光探针合成及识别性能

以罗丹明B、水合联氨、精氨酸为原料,合成了精氨酸-罗丹明类荧光探针化合物。利用红外光谱、核磁等技术对探针结构进行表征,利用荧光光谱研究其光谱性能及对金属离子的识别性能,同时也考查了金属离子浓度等因素的影响。结果表明,合成的荧光探针在乙腈/水溶液(1:3,V/V)中能对Pb~(2+)有较高的选择识别性能,且受常见金属离子的干扰较小,探针的荧光强度与Pb~(2+)浓度(11.50~27.56μmol/L)呈较好的线性关系,相关系数R~2=0.992,检出限为9.91μmol/L。Job’s曲线表明,荧光探针与Pb~(2+)的络合比为1:1,同时探讨了探针响应机理。