一种可用于细胞内汞离子可视化检测的荧光探针

将硫代罗丹明6G酰肼(R6GS)应用于水溶液和活细胞内汞离子的荧光成像检测.在测试体系中,R6GS本身溶液无色,荧光非常弱;加入汞离子后,溶液立刻变为粉红色且荧光显著增强,而对其他离子则没有响应,表明该探针分子对汞离子有较高的选择性和较高的灵敏性.荧光光谱显示R6GS对0-1.0×10-5mol/L的汞离子有较好线性关系,检出限为6.25×10-7mol/L.最后,该探针被成功用于官颈癌细胞中Hg2+的荧光成像研究.     

H_2O_2多点添加对Fe~(2+)/H_2O_2体系ORP影响的研究

Fenton体系中H_2O_2的添加方式直接影响着H_2O_2对·OH的消耗程度.本文采用多点投加装置,研究H_2O_2多点投加对Fe2+/H_2O_2体系氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,ORP)的影响规律。研究发现,当添加点数增加时,溶液终态ORP增大。Fe~(3+)/Fe~(2+)电对是体系ORP的主要贡献物质。OH被捕捉后,体系ORP升高,可能是Fe~(3+)/Fe~(2+)的循环状态发生改变。温度升高,H_2O_2对·OH消耗增强,使得Fe~(3+)/Fe~(2+)的转化过程发生变化,溶液ORP升高。H_2O_2加入溶液的时间尺度,会影响体系ORP的增长过程及终态值,实验发现时间尺度为4 min时最佳,原因在于其它体系中Fe~(2+)不能充分转变成Fe~(3+),因而体系ORP增长较慢,稳定时体系ORP数值较低。     

一种基于部花菁染料的氰离子荧光比率探针

设计合成了荧光探针1,2,2,3-四甲基-4,5-苯并吲哚啉,通过荧光光谱研究了其与CN-的识别和传感作用,结果表明该化合物对CN-具有很高的选择性,同时引起荧光光谱比率的变化。Job曲线表明该探针与CN-是以1∶1计量比作用,并初步探讨了其与CN-的作用模式和荧光变化机理。     

一种对Fe(Ⅲ)进行裸眼识别和检测探针的荧光性质

设计合成了甲苯2,4-二异氰酸酯桥联纳米Fe3O4和罗丹明6G的PEG基荧光探针试剂。并用红外光谱、热重分析、透射电镜方法进行了表征。该探针与Fe3+结合显示红色,可以作为一种裸眼检测的试剂用于溶液中Fe3+的检测。该探针对Fe3+具有很强的选择性和高的灵敏性,荧光滴定法研究表明,对Fe3+的检测的灵敏度达到l.5×10-9 mol.L-1,即使溶液中在Fe2+,Mn2+,Ni 2+,Y3+,Eu3+,Ce3+,La3+,Pr3+,Cd2+,Cr3+,Sm3+,Cu2+和Zn2+等共存的条件下,该荧光探针能够高选择的识别出Fe3+,检测不受干扰。而且该探针分子能够穿透HeLa细胞检测细胞内的Fe3+,对细胞有较好的标记功能。该荧光探针试剂有很高的水溶性,且合成过程简单,易于操作。     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

基于喹啉功能团的Zn^2＋荧光探针

合成了含有喹啉功能团的锌离子荧光探针,N′-(喹啉-2-亚甲基)-3-(-喹啉-2-亚甲基胺)苯甲酰肼(QQB),该探针与Zn2 结合后荧光发射光谱由405nm红移至510nm,且荧光强度增强,具有较高的检测灵敏度。生物体内含量较高的金属阳离子K 、Na 、Mg2 、Ca2 以及微量金属离子Mn2 、Co2 、Ni2 等对QQB-Zn2 的荧光强度无显著影响,表明QQB对锌离子具有较高的选择性。光谱滴定和ESI-MS谱表明QQB与Zn2 以1∶1的化学计量比形成配合物。     

乙酰氧基对2-苯乙烯基苯并噻唑的荧光性能影响

本文合成了新型的含有乙酰氧基的2-苯乙烯基苯并噻唑。研究了此类化合物在固态和溶液中的荧光特性。结果表明,乙酰氧基是一种很有趣的取代基,在甲苯溶液中具有给电子特性,而在多晶粉末中由于分子间相互作用使之具有吸电子特性,导致发射谱和激发谱中的长波带蓝移。     

在双波长下识别Fe3+的一种新型可视化荧光探针的合成及性能

合成了一种新型四苯乙烯-罗丹明化合物L,通过紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、裸眼和循环伏安分析法等分别研究了化合物L的聚集诱导发光性能、对金属阳离子的识别性能和电化学性能。实验结果显示:化合物L在乙醇-水的混合溶剂中表现出典型的聚集诱导发光性能;L在EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液中随Fe~(3+)的加入,化合物L的EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液显示出明显的颜色变化,由无色变成红色,除Al~(3+)、Cr~(3+)略微变红外,其他金属离子无明显变化,这表明化合物L可作为裸眼识别Fe~(3+)的探针;当选用激发波长350 nm时,在508 nm处的荧光发射强度发生猝灭,猝灭比为87.5%,检出限为4.56×10~(-6) mol/L;激发波长为530 nm时,在582 nm处荧光发射强度呈增大趋势,较加入前增大了49.6倍,检出限可达7.4×10~(-7) mol/L。由此可见,L在用不同激发波长激发时,在两个不同荧光发射波长下分别实现了对Fe~(3+)的"turn-off"和"turn-on"识别,因此L可作为一种具有高灵敏性和专一选择性的可视化Fe~(3+)荧光探针。并经Job's曲线、紫外和荧光滴定、核磁滴定、扫描电镜初步确定了探针L和Fe~(3+)的络合机理,探针L和Fe~(3+)的络合比为2∶1,整个测试在中性条件下进行,使得该类探针在生物体系或环境中有潜在的应用价值。且它的电离势为5.77 eV,电离势与正电极的功函数(5.5 eV)较匹配,有望开发成为空穴传输材料。电子亲合势为3.71 eV,比常见的电子传输材料PBD(E_A=2.82 eV)的电子亲和能大,有望开发为电子传输材料,所合成的化合物也可作为一类具有潜在应用价值的光电材料。     

三种2-苯乙烯基苯并噻唑类化合物荧光性能的量子化学研究

采用量子化学半经验方法RHF／AM1对3种有较高杀霉活性的2—苯乙烯基苯并噻唑类化合物的电致发光性质进行了理论研究,对探索新型有机发光材料以及设计具有特定光电转换功能材料的分子提供了一种新的研究方法。对各化合物进行的构型优化表明,分子具有一定的平面结构,且具有较大的离域π键。对优化后的构型进行振动分析,其最小振动频率分别为13．50,9．66,7．53cm^-1,均未出现虚频率。4种化合物的HOMO和LUMO之间的能量差△E分别为7．838,7．706,7．288eV,△E较小,离域电子容易激发。在此基础上用RHF／CIS方法分别计算了它们的荧光光谱,选用1153个组态进行计算,所得结果与实验值基本符合。     

一种基于C＝N异构化的高选择性镁离子荧光探针

设计合成了荧光传感分子2-羟基-1-萘甲醛缩1-氨基海因(L),通过吸收和荧光光谱研究其对金属离子的识别作用,结果表明该化合物对镁离子表现出高选择性响应,在最大发射波长448nm处,乙腈中加入Mg2+,荧光强度增强30倍,Job曲线表明该受体分子与Mg2+以2∶1计量比配位,并初步探讨了该受体分子与镁离子的结合模式和荧...     

一种示踪干细胞的磁共振-荧光双模成像探针

本文设计并合成了Gd基磁共振-荧光双模成像探针——Gd-DOTA-PEG-GA,通过电穿孔的方式标记人源间充质干细胞（hMSCs）.电穿孔标记诱导细胞将探针组装成团簇状纳米粒子进入细胞质,显著延长其与细胞结合的时间,并呈现出明显的T₂信号减弱效应,且信号减弱效应可以持续7天以上.在水溶液中,该探针的发射带集中在498 nm,并且荧光强度在一周内无明显衰减.该探针标记的细胞在荧光倒置显微镜下呈现绿色荧光.这些结果表明该探针可以作为磁共振-荧光双模成像探针用于干细胞示踪.     

基于InP@ZnS QDs/Dured纳米荧光探针的DNA检测

利用巯基丙酸包覆的In P@Zn S量子点(QDs)与Dured构建了一种检测DNA的荧光探针。在该探针中,以环境友好型带负电的In P@Zn S量子点为荧光团,与带正电的Dured通过静电结合,构建了In P@Zn S QDs/Dured纳米荧光探针。通过荧光共振能量转移(FRET)机理,量子点荧光被猝灭;当DNA存在时,Dured与DNA的特异性结合使Dured从In P@Zn S QDs表面脱附,FRET过程被打断,In P@Zn S QDs荧光恢复,以荧光"关-开"方式检测DNA。该探针检测DNA的线性范围为2.0~275.0 ng·L-1,检测限为1.0 ng·L-1,并可用于模拟生物生理条件下的DNA检测。     

(C_6H_(10)O_5)_n长链分子的激光感生荧光

用1.06μm微微秒激光脉冲序列激发(C_6H_(10)O_5)_n长链分子,(C_6H_(10)O_5)_n在激光激发下,实现了激光感生荧光,发射出峰值波长为5600(?)带宽为320(?)的可见光。测量了荧光的发射光谱、偏振特性以及荧光强度随激发光强的变化。     

基于石墨烯量子点的荧光探针应用于抗坏血酸检测的研究

基于石墨烯量子点(GQDs)的荧光性能建立了一种非标记荧光方法,用于灵敏和选择性测定抗坏血酸(AA)。GQDs溶液在紫外光激发下发出很强的蓝色荧光,当向溶液中加入AA后,GQDs溶液的荧光被猝灭。猝灭机理可能为在弱酸性介质中,AA与GQDs发生氧化还原反应,AA转移电子给GQDs。荧光猝灭强度与AA浓度在5.0×10~(-6)~7.5×10~(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限低至1.0×10~(-6)mol/L。该体系成本低、操作简单,并且在多种可能干扰的物质存在下对AA表现出很高的选择性。本方法应用于生物样品中AA的检测,回收率在95.2%~115.3%之间。     

基于双荧光中心碳量子点的比率型荧光探针快速检测乐果

环境和农产品中乐果的残留,对人体和生态环境都造成了巨大的威胁。急需构建一种高效、简便及廉价的检测方法用于乐果的快速检测。通过对木糖和碳酸氢铵进行简单的水热处理,成功制备了掺杂氮型碳量子点(N-CQDs)。N-CQDs的激发光谱表明,其在238和330 nm处各有一个荧光中心,它们的荧光发射中心均位于402 nm左右。随着乐果的不断加入,238 nm激发的发射光谱能在1 min内被有效猝灭,而330 nm激发的发射光谱荧光变化不明显,基于此构建了比率型荧光探针用于乐果的快速检测。在最佳反应条件下,比率型荧光探针对乐果的检测范围为2～100和100～180 ng·mL^-1,检出限为0.67 ng·mL^-1。常见的离子和农药对乐果的干扰不大,表明该比率型荧光探针无需特异性酶的标记即可对乐果显示出良好的选择性。该方法用于实际火龙果样品中乐果的检测,并与国家标准规定的气相色谱-质谱法(GC-MS)比较。所建立的方法在实际火龙果样品检测中回收率在92.55%～102.24%之间,其相对标准偏差(RSD)小于3.62%(n=3)。而国标规定的GC-MS法的...     

一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱法研究了分子内电荷转移荧光探针1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘(KDTN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。研究表明,KDTN能与牛血清白蛋白形成稳定的络合物从而猝灭BSA的荧光,疏水作用是结合反应的主要作用力,二者的结合常数为3.274 2×104 L·mol-1,结合位点数n=0.938 9(30 ℃时)。同时考察了KDTN的加入对BSA构象的影响。     

一种Salen型荧光探针对镁(Ⅱ)离子的选择性识别

研究了Salen类型的荧光探针N,N'-二(2-羟基-1-萘甲醛)-l,2-苯二胺(NAPPDIH)对Mg²⁺的选择性响应。荧光和紫外光谱滴定实验显示NAPPDIH与Mg²⁺能够以1:1的化学计量比形成配合物。NAPPDIH与Mg²⁺结合后,溶液的荧光强度显著增强,紫外可见吸收光谱红移,肉眼可观测到溶液的浅黄色迅速加深。与其他金属离子相比,Mg²⁺显示唯一的荧光增强。此外,在3.0×10^-6~5.0×10^-5 mol·L^-1 范围内,Mg²⁺的浓度与荧光强度呈良好的线性关系。因此,NAPPDIH可用于Mg²⁺的快速检测。     

Tm~（3＋）－EDTA－H_2C_2O_4溶液荧光体系的研究

本文首次找到了Ｔｍ３＋－ＥＤＴＡ－Ｈ２Ｃ２Ｏ２溶液荧光体系，发现Ｔｍ３＋在这个体系中能发出特征的荧光光谱对应于能级１Ｇ４→３Ｈ６的跃迁。同时对这个体系的溶液特性，发光机理以及分析应用分别进行了研究。该体系稳定性好，离子干扰小，操作简便，对于深入研究Ｔｍ３＋的荧光光谱和分析应用都是非常有意义的。     

基于水解活性的Zn2+荧光探针

合成了一种新颖的锌离子荧光探针N’(2-羟基苄基)-4-(2-羟基苯亚甲基胺)-苯甲酰肼(HHB),该探针本身的荧光较弱,但当它与Zn²⁺配位时荧光增强,在475 nm处产生一较宽的发射光谱,量子产率f=0.59 (λ_ex=370 nm)。该化合物对Zn²⁺具有良好的选择性能,环境生物体系中大量存在的碱金属和碱土金属离子K⁺,Na⁺,Mg²⁺和Ca²⁺以及过渡金属离子Mn²⁺,Co²⁺,Ni²⁺ 和 Cu²⁺ 等对Zn²⁺的检测没有明显影响。在生命体系的pH值范围(6.8~7.7),配合物HHB显示出对Zn²⁺检测较高的灵敏度。作为比较文中还研究了HHB水解的主要产物4-氨基苄腙-水杨醛(HB)对Zn²⁺的识别与传感性能。