pH荧光探针的研究进展

本文评述了近二十年来荧光素类、半萘酚罗丹荧类、金属配合物类、8-羟基芘-1,3,6-三磺酸盐等pH荧光探针的发展。按种类分别讨论了其荧光随pH变化的性质、适用的pH测定范围以及分析应用。引用文献56篇。     

一种pH荧光探针的合成及光谱研究

设计合成了一种pH荧光分子探针2,5-双(4-羟基-苯亚甲基)环戊酮,并对其光谱性能进行了研究.pH滴定实验表明:探针的紫外吸收和荧光光谱对溶液的pH值有很强的依赖性.当体系溶液由酸性变为碱性时,探针紫外吸收光谱发生明显的红移,并伴有溶液颜色的显著变化.荧光光谱强度在酸性条件下随pH的变化不大,而在碱性条件下荧光强度则...     

新型咔唑基半胱氨酸双光子荧光探针的合成及光学性能

以咔唑为母体，设计并合成了一种可检测半胱氨酸的新型双光子荧光探针（3），其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。采用UV-Vis和FL研究了3的光学性能。结果表明：半胱氨酸加量为0~50 eq.时，3的紫外最大吸收峰从365 nm蓝移至342 nm；在350 nm处出现一个等吸收点；在450 nm处的荧光强度增强约23倍。     

新型腈基取代吡啶类化合物的合成

以酰胺、醛、丙二腈和醋酸铵为主要原料,经氧化铝固载氟化钾催化反应合成了16个腈基取代吡啶类化合物（1a~1p）,其中化合物1a~1o为新化合物,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和IR表征。对反应条件进行了优化。结果表明：在最佳反应条件［氧化铝固载氟化钾为催化剂,乙醇为溶剂,n（N-甲基吡咯烷酮)：n(苯甲醛) ：n(醋酸铵) ：n(丙二腈)=1.0 ：1.0：1.5：1.0,于80 ℃反应5 h］下,1a收率最高（91%）。     

荧光纳米探针用于细胞器pH检测的研究进展

pH稳态对于维持活细胞细胞器的正常功能具有重要作用.细胞器内pH稳态被打破会导致细胞器功能的紊乱,进而引发癌症、神经退行性疾病等相关疾病.因此,在活细胞水平上定量测定pH并对其波动进行实时监测对于理解相关疾病的发生机制非常重要.基于非侵入、高时空分辨率成像的优势,荧光探针非常适合用于活细胞内pH的检测.本综述总结了近些年利用不同种类荧光纳米探针对不同细胞器进行pH成像的研究工作,并对荧光纳米探针应用面临的机遇与挑战进行了展望.     

含吡啶端基9,10-双芳基蒽共轭分子的合成、聚集诱导荧光增强及双光子诱导荧光

通过Heck反应合成了2个以吡啶为端基的9,10-双芳基蒽共轭分子9,10-二{4-{4-[N,N-二(4-吡啶乙烯基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽(4Py-PAA)和9,10-二{4-{4-[N,N-二(2-吡啶乙烯基)苯基]氨基}苯乙烯基}蒽(2Py-PAA),化合物结构经过1H NMR,13C NMR,HRMS-MALDI-TOF确证.测定了化合物在不同极性溶剂中的紫外吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及量子产率,测算了4Py-PAA和2Py-PAA的偶极矩.通过循环伏安法研究了它们的前线轨道能级.测定了4Py-PAA和2Py-PAA的固体荧光光谱、固体荧光量子产率及在不同含水量的水/THF混合溶液中的荧光光谱.实验发现4Py-PAA在THF溶液中发出蓝绿色荧光,固体时发出红色荧光,在含水量为70%的水/THF混合溶剂中发出黄色荧光,荧光强度是纯四氢呋喃(THF)的3倍,呈现聚集荧光增强性质.在800 nm飞秒激光下采用双光子诱导荧光参比法测定了4Py-PAA和2Py-PAA在THF溶液中的双光子吸收截面分别为193和101 GM.实验结果表明含有2位和4位吡啶端基9,10-双芳基蒽共轭分子具有良好的荧光发射性能及双光子吸收性质.     

稀土-荧光素双重荧光响应pH探针分子的合成与荧光性质研究

将含有8-氨基喹啉与荧光素衍生物缩合的席夫碱QZ1与铕髥的TTA(噻吩基三氟乙酰丙酮)化合物作为基本原料合成了新的铕髥-荧光素化合物Eu-QZ1,并对其进行了光谱表征。化合物Eu-QZ1在470 nm光的激发下产生荧光素的特征绿色荧光(530 nm)。在从碱到酸(pH从9.0到6.0)滴定过程中该荧光的强度增强了接近5倍,其pKa值计算为7.30。在370 nm光的激发下,Eu-QZ1发射稀土铕髥离子的特征红色荧光(主峰位于612 nm)。在从酸到碱(pH从5.5到8.5)滴定过程中,该荧光的强度增强了接近10倍,其pKa值计算为7.39。这些结果表明Eu-QZ1是1个高灵敏度双荧光响应的pH探针。细胞试验表明Eu-QZ1具有良好的细胞通透性,能够在红光和绿光两个位置标记海拉细胞中的pH范围。     

一种荧光增强型甲醛荧光探针的合成及其性能研究

甲醛(FA)对环境和人们的身体健康息息相关,例如曝露在环境中的FA被人体吸收后,轻则会引起头痛、喉咙发炎等不适,重则会损害人体重要器官进而引发诸如白血病、阿尔兹海默症等疾病.针对环境中FA的快速检测,开发了一个荧光增强性的FA探针HSU-FA.该探针选用萘酰亚胺染料作为荧光平台,以肼基基团作为识别FA的位点,通过肼基基团与羰基缩合成腙的反应达到识别FA的效果.通过测试条件优化得出,在乙酸含量为30%测试条件下探针HSU-FA对FA的识别效果最佳.通过紫外-可见吸收光谱可知,在FA的作用下探针的吸收光谱发生显著增强现象.通过荧光光谱测试得出,该探针对FA具有突出的识别能力和响应速度.此外,该探针具有较强的抗光漂白能力,能够在溶液状态下稳定存在.在溶液中该探针与FA相互作用可以展示出不同的荧光强度,显示出了较强的浓度依赖性.更重要的是,利用无纺布制备的FA检测卡实现了环境中FA的快速检测.     

一种香豆素类荧光探针的合成及其性能研究

本文设计合成了一种基于香豆素的荧光探针L,通过氢谱、质谱对其结构进行表征。该探针在DMSO/H₂O(体积比9∶1)体系中对Co²⁺和Ni²⁺具有较好的选择性和灵敏度。Co²⁺和Ni²⁺的加入使得探针L的荧光发射发生猝灭,其他金属离子未对探针的荧光产生明显的影响。探针L与Co²⁺和Ni²⁺的配位比均为1∶2,其对Co²⁺和Ni²⁺的检出限分别为1.002×10^-7和9.78×10^-6 mol/L,结合常数分别是1.06×10⁶和9.84×10⁵ L·mol^-1。     

新型壳聚糖荧光纳米粒的制备及pH敏感性能研究

以合成的具有羧基官能团的萘酰亚胺类化合物为荧光团,通过酰氯化法活化其中的羧基,并选用生物相容性较好的水溶性高分子聚合物——羧甲基壳聚糖(CMCS)为基质材料,以化学键合的方式将荧光团引入到CMCS基体中,得到新型荧光材料萘酰亚胺修饰羧甲基壳聚糖CMCS3N.通过红外光谱、紫外光谱及透射电子显微镜对CMCS3N的结构和形...     

新型芳基修饰的尿苷型荧光探针的合成及其性能

4-氟苯乙酮经二氧化硒氧化得到4-氟苯甲酰甲酸(1); 1与盐酸氨基脲在碱性条件下经环合反应制得5-(4-氟苯基)-6-氮杂嘧啶(2); 2与1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖在无水乙腈中反应得2′,3′,5′-三苯甲酰氧基-5-(4-氟苯基)-6-氮杂尿苷(3); 3在甲醇中水解合成了一种新型荧光核苷探针--5-(4-氟苯基)-6-氮杂尿苷(4),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS(ESI)表征。并研究了4的性能。结果表明：4在水中的量子产率高达0.81,对极性变化敏感;4可选择性识别Pd²⁺,在5.0×10^-7~5.0×10^-6 mol·L^-1能定量检测Pd²⁺。     

多酰胺化合物的研究：Ⅶ.吡啶端基开链冠醚的合成

合成了５种以吡啶为端基的开链冠醚,并通过元素分析,ＩＲ,＾１Ｈ ＮＭＲ及ＭＳ确定了它们的结构。     

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。     

三氟丙炔基类液晶的合成及性能

合成了16个三氟丙炔为端基的液晶化合物,以苯甲醛衍生物与1,1,1-三氯三氟乙烷的有机锌试剂进行加成脱水成烯,再通过Suzuki偶联反应后脱去HCl制得目标产物,总产率67%,气相色谱(GC)纯度99.5%,通过红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)和质谱(MS)确定其结构。利用DSC和POM对该类化合物的热性能进行了测试,结果表明,联苯类的化合物不具有液晶相,而三联苯类的化合物具有近晶A相,且熔点随烷基链碳原子的增加呈下降趋势。物理性能测试结果表明,该类化合物的Δε值为12.61~21.94,末端三氟甲基基团和侧氟的引入可以有效的增加Δε值;Δn值0.19~0.29,随分子内苯环数目的增加而变大;γ1值为49.9~468.0 m Pa·s,随分子内苯环数量的增加而增加。化合物4n具有高Δε(19.2)、高ε_⊥(10.3)及低Δε/ε_⊥(1.9)。通过模拟计算讨论了炔键位置对此类液晶材料性质的影响。该类化合物在调节混合液晶介电各向异性和双折射率方面有很好的应用价值,同时通过分子结构的改进也可以很好地应用于FFS(fringe-field switching)显示模式。     

一种选择性SO2荧光探针的合成及性能研究

以4-(二乙氨基)水杨醛为原料,经Knoevenagel 缩合反应、Vilsmeier反应以及Wittig反应得到中间体3,以2,3,3-三甲基-3H-吲哚为原料,经亲核取代得到中间体4; 3与4发生缩合反应得到含半花菁结构的香豆素类SO₂荧光探针PA1,其结构经¹H NMR、 ¹³C NMR和HR-MS(ESI)确证。该探针具有良好的水溶性,可以快速检测外源性SO₂,检出限为0.38 μM,响应时间为3 min。探针于498 nm处的荧光强度随着SO₂浓度增加而增强,当SO₂浓度为0~120 μM时,荧光强度与浓度的线性相关系数为0.998。      

三嗪树枝状1,4,5,8-萘酰亚胺化合物的合成和荧光性能

采用收敛法合成了3代内核为1,4,5,8-萘酰亚胺, 端基分别含8个和16个乙基的三嗪树枝状大分子, 产物经IR, 1H NMR, 13C NMR及元素分析表征. 实验结果表明, 该方法无需保护/脱保护, 反应条件温和, 收率非常高. 通过荧光光谱对其荧光特性进行了初步研究, 发现经过树枝状修饰后的产物具有更好的荧光性能, 且随着代数的增加, 树枝状产物的荧光强度不断增强.     

具有双光子荧光的新型香豆素类衍生物的合成及其光学性能

以7-碘代香豆素-3-甲酸乙酯为原料通过Sonogashira偶联、酯水解和酰胺化反应合成了新型香豆素类衍生物--7-（4-甲氧基苯乙炔基）香豆素-3-N-炔丙基甲酰胺（4）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。并对其紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱及双光子荧光光谱进行了研究。结果表明：溶剂极性对4的光学性质影响显著,4具有明显的溶致变色效应。此外,4具有较大的有效双光子吸收截面（在乙酸乙酯、甲苯和氯仿中分别为222.57、 168.98 和211.77 GM）,并可发射较强的双光子诱导荧光。