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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

基于萘酰亚胺的Hg~(2+)和Cu~(2+)荧光探针

通过衍生化4-氨基-1,8-萘二甲酰亚胺合成了一个含有酰胺基和磺酰胺基配位点、可以选择性识别汞离子和铜离子的荧光探针(NAS)。在乙醇/4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液中,NAS显示淡黄色弱荧光,加入汞离子后变为蓝色强荧光,而铜离子能引起NAS荧光猝灭。常见金属离子对这两种离子的检测都没有影响,但铜离子会影响NAS对汞离子的荧光增强响应。通过质谱分析,并参考有关4-酰胺基萘二甲酰亚胺类荧光探针的研究文献,提出了NAS分别与汞离子及铜离子的配位结构。     

一种新型三角架罗丹明B荧光探针对Cu~(2+)识别性能研究

设计、合成了一种新颖的三角架结构罗丹明B衍生物(2).在乙醇-水(8/1,V/V)介质中,用Tris-HCl控制体系pH为6.8,观察到Cu2+对化合物2的荧光及紫外-可见吸收增强性能,同时化合物2对Cu2+具有较高的选择性响应.选择最大激发和发射波长为557/577nm,测定了探针2(1.00×10-5mol·L-1)对Cu2+响应的校准曲线,线性范围为0.10~10.00×10-5mol·L-1,相关系数R2=0.9964(n=15),检出限为1.129×10-7mol·L-1,平行测定5次的相对标准偏差(R.S.D.)为2.2%;以557nm为最大吸收波长测定紫外吸收,Cu2+响应的浓度线性范围为0.50~25.00×10-5mol·L-1,相关系数R2=0.9948(n=13),检出限为3.338×10-7mol·L-1.     

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。     

金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的微芯片电泳分离及化学发光检测

根据流动注射－化学发光的通用实验装置图，设计并通过标准光刻技术，湿化 学刻蚀及热键合技术制作了玻璃微芯片。在该芯片上将毛细管电泳分离与化学发光 检测相联用，鲁米诺和H_2O_2化学发光反应溶液通过实验室自制的微流泵输送。对 所用电压，缓冲溶液和发光试剂流速等实验条件进行了优化。在所选的最佳条件下 ，成功地实现了金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的电泳分离－化学发光检测， 过渡金属离子。     

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。     

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.     

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)。     

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。     

水溶性罗丹明基Fe~(3+)荧光探针及其在细胞成像中的应用

通过引入亲水性羧基,设计合成了一种水溶性罗丹明基荧光探针T1,其结构通过氢谱、碳谱、高分辨质谱等方法进行了表征.探针T1通过显著的荧光增强来识别Fe~(3+),并且有良好的选择性和抗干扰能力.该探针水溶性良好,可以在DMF/Tris-HCl(V∶V=1∶9,pH=7.4)的体系中使用.细胞成像实验显示该探针具有良好的细胞膜渗透能力,有可能用于生物细胞内Fe~(3+)的检测.     

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。     

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).     

Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针对水中Cu~(2+)的超灵敏检测

合成了一种Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针cs124-DTPA-NH-PEGDBI-Fe3O4∶Tb。该复合荧光探针与Cu~(2+)有很强的结合能力,Cu~(2+)对Tb~(3+)配合物修饰的磁性纳米荧光探针具有荧光猝灭作用。实验表明,该复合荧光探针稳定性良好且有很好的水溶性,可在较宽的pH范围(5.0~10.0)快速检测Cu~(2+)。此外,在竞争实验中发现,该纳米荧光探针能够实现对溶液中Cu~(2+)的超灵敏和选择性检测而对其他多种常见离子响应较小,对Cu~(2+)的检测限甚至可达到1nmol/L。