基于新型萘环稠合硼氟二吡咯化合物(BODIPY)的氟离子荧光探针及其细胞成像研究

设计、合成了一种基于新型萘环稠合硼氟二吡咯化合物(BODIPY)5的氟离子比率计量型和荧光猝灭型分子探针.通过紫外-可见光谱实验发现,该探针在氟离子存在时光谱红移100nm,进入近红外区域,可用于肉眼比色检测.荧光光谱分析表明,氟离子可促使荧光猝灭.细胞成像研究表明探针分子5可在活体细胞中专一性地识别氟离子.     

荧光分子开关的合成与性能测定综合实验教学设计

设计合成了含有酚羟基的BODIPY基荧光探针分子1,通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱和氢谱核磁滴定手段研究了探针分子1的阴离子识别与传感性能。研究发现探针分子1可以通过氢键作用选择性键合氟离子,而1-F-复合物可以作为硫酸氢根离子的关-开型荧光探针。探针分子1还可以进一步发展为氟离子和硫酸氢根离子调控的荧光分子开关。结合课堂教学和拓展阅读,使学生进一步了解了荧光分子开关的知识,培养了学生科研兴趣。     

基于BODIPY衍生物的氟离子荧光比例探针的研究

利用有机合成中Si-O键受氟离子（F-）作用断裂形成O-的机理,开展了以荧光染料BODIPY-PhOSi作为荧光探针检测溶液中的微量氟离子的研究。BODIPY-PhOSi受氟离子作用形成BODIPY-PhO-,引起荧光强度变化,从而达到检测微量氟离子的作用。实验通过有机反应合成了荧光探针BODIPY-PhOSi,然后采用荧光光谱仪进行低浓度溶液中微量氟离子滴定实验,得到不同浓度氟离子的荧光光谱曲线,谱图分析表明荧光探针BODIPY-PhOSi对氟离子的响应呈比例比色型,通过数据计算得到荧光探针的最小检测限,在对比实验中氟离子检测表现出了良好的选择性。     

氟硼二吡咯亚甲基类荧光探针在离子检测中的应用进展

氟硼二吡咯亚甲基类(BODIPY)类化合物具有摩尔吸光系数高、荧光量子产率高、吸收波长在可见光或近红外区域、荧光寿命长和光稳定性好等特点,并且其荧光对溶剂的极性和pH均不敏感,是一类可应用于生物领域的荧光染料,近年来,此类化合物被广泛用于设计合成荧光传感器分子,用于各种离子的检测,此类荧光探针具有分析灵敏度高、选择性好等特点.综述了氟硼二吡咯亚甲基类荧光探针在离子识别和检测中的应用,并展望了该领域的前景.     

含有酚羟基的吖嗪类荧光探针的阴离子识别与传感研究

设计合成了含有酚羟基的萘吖嗪类荧光探针分子,利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针分子的阴离子识别和光化学传感性能。研究结果表明,该探针分子可以通过比色（紫外-可见吸收光谱）和荧光发射光谱双通道识别检测氟离子。该探针分子是一类比率型阴离子荧光探针,作用方式为探针分子酚羟基的去质子化作用,这种激发态质子转移（ESIPT）是探针分子呈现比率荧光特性的原因。通过本实验不但可以让学生掌握紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱仪的使用方法,还能培养学生在分子识别与光化学传感领域的科研兴趣。     

快速响应氟离子反应型荧光探针的设计合成与光谱学研究

本文基于萘环和吩噻嗪环的荧光特性,设计合成了4个氟离子反应型荧光探针。通过研究其光物理性质发现,吩噻嗪环为荧光团的氟离子探针响应时间比萘环的短,在2 min内能快速响应氟离子。探针PSC响应氟离子后,不仅提高了探针灵敏度,还对常见的阴离子、阳离子和其他小分子等具有较强的抗干扰性。     

1,5-二芳基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-2-吡唑啉的合成及氟离子荧光探针行为

设计合成了8个1,5-二芳基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-2-吡唑啉化合物4a~4h. 它们的结构经由IR、1H NMR、MS和元素分析确认. 测定了它们的紫外光谱和荧光光谱, 研究了它们对氟离子的选择性识别作用, 发现化合物4a,4c和4d均可选择性地识别氟离子, 其中4a和4c作为识别氟离子的荧光探针, 受常见离子干扰较小, 选择性较高.     

一种蒽醌类荧光探针的合成及对氟离子的检测性能

以1,4-二羟基蒽醌为荧光团,叔丁基二甲基氯硅烷为识别基团,设计合成了新型氟离子探针分子1,4-二-(叔丁基-二甲基-硅氧基) 蒽醌(AQTB1),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS(ESI)表征。采用FL和UV-Vis详细研究了响应时间、溶液pH值、干扰离子、氟离子浓度对探针AQTB1检测性能的影响。结果表明：探针AQTB1在pH=3~12的缓冲溶液中,实现了对氟离子的高效检测,并不受干扰离子影响。通过FL, IR和MS(ESI)对探针AQTB1检测机理进行研究,结果表明：加入氟离子后,探针分子中的Si-O键断裂,荧光较弱的AQTB1转化为荧光较强的1,4-二羟基蒽醌,实现氟离子的精确定量。实际样品分析实验中,3种不同水样中氟离子的加标回收率为88.0%～109.5%,相对标准偏差(RSD)低于8.5%。     

含巴比妥结构荧光探针的合成及其应用研究

汞离子污染已经严重危害生态环境和人类健康,发展具有高选择性、高灵敏度且能应用于水性环境中汞离子的检测探针具有重要的研究意义.以水杨醛为原料,设计、合成一种含有巴比妥结构单元的激发态分子内质子转移(ESIPT)型荧光探针;机理研究预测汞离子与探针形成了一种类似于"(胸腺嘧啶)T-Hg-T"的结构,从而可以高选择性地识别汞离子,并且在4～20μmol·L~(-1)之间,探针的荧光强度与汞离子浓度呈现非常好的线性关系.     

锌离子荧光探针研究进展

锌广泛存在于人体内,具有重要生理功能。因此,对游离锌离子的选择性识别和有效检测具有重要意义。荧光探针因其设计简单、易于操作、灵敏度高、可细胞成像等诸多优点而广泛应用于锌离子的识别研究。锌离子荧光探针常见的识别机理包括光致电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移、聚集诱导荧光增强、螯合荧光增强等。其中,基于螯合荧光增强机理的锌离子探针,其荧光团通常可同时作为识别基团,因此,相比于其它探针,具有设计较为简单、合成较为便捷的优点。本文综述了近年来文献中报道的基于以上各种识别机理的锌离子荧光探针,并着重介绍了螯合荧光增强机理在锌离子识别中的应用。     

汞离子荧光探针的研究进展

综述了近几年来用于检测汞离子的荧光探针的研究进展,重点介绍了以氟硼二吡咯(BODIPY)、罗丹明、1,8-萘酰亚胺作为荧光团的汞离子荧光探针的结构和设计原理,概述了这些汞离子荧光探针在检测过程中的优点,并展望了这些汞离子荧光探针的研究和发展方向.     

铜离子荧光探针的研究进展

高选择性、超灵敏性铜离子荧光探针的设计和开发,在环境检测、食品安全及人体内微量铜元素探测等领域具有重要意义。本文根据荧光分子探针对铜离子的识别机制和化学结构特点,从罗丹明、香豆素、芘基团、萘酰亚胺、氟硼吡咯及其他荧光基团等发色团出发,综述了近年来铜离子荧光探针的研究进展。参考文献27篇。     

基于罗丹明荧光信号报告基团的细胞通透性铜离子荧光探针

分别以罗丹明B和罗丹明6G为荧光信号报告基团,以增强水溶性为目的的羟乙基肼为修饰基团,合成了反应型的Cu_(2+)离子选择性荧光探针分子L1和L2.紫外光谱和荧光光谱等分析结果表明,探针分子L1和L2对Cu_(2+)离子具有高灵敏度、高选择性的光谱识别行为.探针分子对Cu_(2+)离子的识别过程是通过Cu_(2+)离子催化水解控制氧杂蒽荧光信号的螺环酰肼基团实现荧光信号的开启,从而达到识别检测Cu_(2+)离子的目的,对Cu_(2+)离子的检出限均可达到10-8mol/L量级.同时,探针分子对常见金属离子和铵离子均具有较强的抗干扰能力.由于羟乙基肼的引入增强了探针的水溶性,使得探针L1和L2具有良好的细胞通透性和低毒性,实现了其对β-胰岛细胞(INS-1细胞)中Cu_(2+)离子的荧光成像检测.     

多功能荧光探针的设计、合成与应用研究进展

多功能荧光探针可检测多个阴阳离子、小分子等,相对于单分析的荧光探针能提高检测效率、降低分析成本,故广受关注.根据分子结构特点,将多功能荧光探针分为有机小分子型、聚合物型和金属有机配合物型等三大类,从检测对象和性能出发,重点综述了近几年国内外多功能荧光探针在分子设计、合成与检测应用等方面的新进展,并展望了多功能荧光探针的发展潜力,指出开发能够在同体系中同时识别多个分析物的探针是未来研究中的重点方向.     

硝基取代苯腙类荧光受体的阴离子识别与传感性能

合成了含萘荧光基团的硝基取代苯腙类受体,利用紫外-可见分光光度法、荧光发射光谱法和核磁等方法研究了受体的阴离子识别与光化学传感性能. 结果表明,在DMSO有机溶剂体系中,单硝基取代受体选择性比色和荧光识别氟离子,而双硝基取代受体可以比色和荧光识别氟离子和醋酸根离子. 归因于腙=N-NH基团质子酸性的进一步增强,双硝基取代受体能够在DMSO-H2O体系中实现对氟离子的比色和荧光识别. 此类受体是有效的“off-on”型阴离子荧光传感分子.     

基于氟引发串联释放的氟硼二吡咯类荧光探针的合成及其识别性能

以4-羟基氟硼二吡咯为荧光团,叔丁基二苯基硅基(TBDPS)作活泼羟基的保护基,设计合成了一种新颖的基于氟离子切断硅氧键,引发释放的氟硼二吡咯类氟离子荧光探针R.光谱实验研究表明,该荧光探针和氟离子作用后,紫外吸收光谱在605 nm处出现新的吸收峰,含R的溶液由橙黄色变成蓝色;荧光发射光谱中在514 nm处最大发射峰出...     

一种基于丹磺酰胺染料的高选择性汞(Ⅱ)离子荧光探针

对人类健康和社会环境而言,汞离子被认为是毒性最大的金属离子之一.本文设计、合成了一种新型基于丹磺酰胺染料的荧光探针,并研究了其对金属阳离子的识别性质.研究结果表明:该荧光探针在水溶液中,对汞离子具有高度的选择性和良好的灵敏度,且不受其它金属阳离子的干扰.该探针对汞离子的检测限可以达到2.1×10-8 mol/L.该探针极低的检测限和良好的水溶性表明其可用于活细胞中检测汞离子.生物成像实验证实该探针具有良好的细胞膜透性和生物相容性.     

荧光猝灭型硼氟二吡咯类Cu2+探针的合成及其生物细胞成像的应用

设计合成了一个反应型的硼氟二吡咯(BODIPY)类荧光探针1,该探针以吡啶-2-羧酸苯酚酯基为识别基团。通过~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS表征了1的结构,并解析了其晶体结构。光谱分析实验结果显示,探针1具有高的荧光量子产率(0.79),对Cu~(2+)具有较强的选择性识别性能,并能成功应用到生物细胞中Cu~(2+)的成像检测。     

钯离子荧光探针的研究进展

钯是一种重要的贵金属,在制药、燃料电池、电子电气和珠宝等行业得到广泛的应用。 然而,它的大量使用不可避免会造成其在环境中的残留,产生毒害,因此对钯的检测与识别具有重要的意义。 荧光探针具有较高的选择性、较高灵敏度、对设备依赖小、操作简单、检测限低等优点。 本文综述了近年应用于低浓度检测钯离子荧光分子探针的设计方法及作用机制。 按照荧光探针检测钯离子的响应模式,主要分为淬灭型、增强型、比率型3种方式进行评述。 尽管钯离子探针的研究在分子设计上取得了重要进展,但荧光染料与钯离子的响应时间尚且不能人为控制,尤其对于复杂体系中钯离子的检测效果尚待进一步改进。 因此,开发钯离子响应时间短、灵敏度高、专一识别性高并能应用于复杂体系的荧光探针,可能是今后主要发展方向。     

苯并噻唑基荧光探针的设计、合成与应用研究进展

苯并噻唑基团具有特征荧光,且结构中含有N和S杂原子,因而在荧光探针结构中常被视为荧光基团与识别基团,承担荧光信号输出与提供结合位点的重要作用.利用苯并噻唑基团的特点来设计合成性能更佳的荧光探针已逐渐成为荧光探针研究领域中瞩目的焦点.对近几年来报道的苯并噻唑基荧光探针按不同的检测对象分为金属阳离子、阴离子、含硫化合物及其它物种等四大类,综述了其设计、合成、作用机理及其相关检测应用,并展望了其未来的发展趋势.