基于硫代黄素T诱导G-四联体构成的生物传感器检测铅离子

硫代黄素T(ThT)荧光分子在自由状态下荧光强度很弱, 通过在Tris-HCl缓冲液中加入Pb²⁺的适配体即富含G的DNA序列, 可与ThT荧光分子形成G-四联体结构, 使荧光信号迅速增强; 向溶液中加入Pb²⁺, Pb²⁺与其适配体有很好的结合特异性, 可生成更牢固的G-四联体结构, 使ThT分子被释放出来, 导致溶液的荧光强度降低, 基于此可检测溶液中的Pb²⁺离子. 实验中优化了缓冲溶液组成、 ThT荧光分子浓度、 Pb²⁺适配体浓度及反应时间等条件. 结果表明, 在10 mmol/L Tris-HCl(pH=8.3, 含2 mmol/L MgCl₂)缓冲溶液中, ThT荧光分子和Pb²⁺适配体的浓度分别为10 μmol/L和200 nmol/L, 反应10 min时, 随着溶液中Pb ²⁺浓度的增加, 荧光强度减弱. Pb²⁺浓度在20~1000 nmol/L范围内时, 荧光强度与Pb²⁺的浓度呈现良好的线性关系(R²=0.9941), 检出限为1 nmol/L. 实际水样测试结果表明, 该方法的回收率在98.8%~101.3%之间. 该传感器灵敏、 快速、 无需化学修饰荧光分子且成本低.     

Cr3+比色荧光探针的合成及细胞成像应用

以2,3,3-三甲基-3H-苯并[e]吲哚和对二甲氨基苯甲醛为原料, 乙醇作溶剂, 在酸性催化条件下, 通过一步反应合成了比色荧光探针B. 在EtOH/HEPES(pH=7.4)体积比为9∶1的混合体系中, 向探针B溶液中加入Cr ³⁺后, 溶液颜色由淡黄色变为紫红色, 说明探针B可以对Cr ³⁺进行裸眼识别. 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明, 探针B对Cr ³⁺的选择性好、 灵敏度高且对EDTA有良好的接力识别. 探针B对Cr ³⁺的结合常数K_a=0.28×10 ² mol/L, 检出限为1.90×10 ^-8 mol/L, 该检出限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cr ³⁺的最大含量(9.60×10 ^-8 mol/L). 利用荧光发射光谱对实际水样中Cr ³⁺的浓度进行了定量检测. 探针B也可应用于对活细胞中Cr ³⁺的检测, 具有较好的应用前景和实用价值.     

可视化检测次氯酸的苯并咪唑类 荧光增强型探针

合成了一种新型的苯并咪唑类荧光增强型探针2-{[4-(1H-苯并咪唑-2-基)苯亚甲基]氨基}-3-氨基马来腈(ZY12), 用光谱方法研究了其对次氯酸的识别作用. 实验结果表明, ZY12对ClO ^-表现出较高的选择性和灵敏度, 且响应快速, 抗干扰能力强; 将ClO ^-加入到ZY12溶液中后, 反应体系的荧光强度随ClO ^-浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着荧光颜色由微蓝色到亮蓝色的变化, 可实现对ClO ^-的可视化检测; 在1.8×10 ^-6~3.4×10 ^-5 mol/L浓度范围内, ZY12能够定量检测ClO ^-, 检测限为2.8×10 ^-7 mol/L; ZY12可应用于不同水样中ClO ^-的检测, 并能对HeLa活细胞中的ClO ^-进行荧光成像.     

新型荧光碳点的制备及其在Hg2+检测中的应用

以中药材川佛手为碳源,通过高温热解产生的烟制备了平均粒径为6 nm的新型荧光碳点,其最大激发波长285 nm,最大荧光发射波长340 nm。 基于碳点良好的荧光性能及Hg²⁺对碳点荧光的猝灭作用,建立了检测Hg²⁺的新方法。 结果表明,在0.2 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=7.0)中,响应时间为2 min时,该方法具有良好的选择性和抗干扰能力,检测Hg²⁺浓度的线性范围为0.2~40 μmol/L,相关系数为r=0.9996,检出限为0.052 μmol/L。 当加入2.0和40.0 μmol/L Hg²⁺到实际水样后,相对标准偏差(RSD)和加标回收率分别为0.3%~2.4%和99.5%~101.1%,可用于实际水样中Hg²⁺的分析检测。     

基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦的残留量

提出了基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦残留量的方法。以正硅酸乙酯为溶胶-凝胶功能单体,在pH 1.0的硅溶胶-凝胶体系中制备了草甘膦分子印迹固相萃取膜,用于环境水和土壤样品的前处理。将前处理后的样品溶液与1.5×10^-2 mol·L^-1 EuCl₃溶液、3.0×10^-3 mol·L^-1四环素溶液和100 mmol·L^-1硼酸盐缓冲溶液(pH 10.0)按照一定比例混合,静置反应3 min;以403 nm为激发波长,根据体系在615 nm发射波长处的荧光强度增加值ΔF计算草甘膦的含量。结果表明：在较强碱性条件下,草甘膦的加入使体系在615 nm处的荧光强度显著增强;草甘膦浓度的对数在5.0×10^-8～1.5×10^-4 mol·L^-1内与体系ΔF值呈线性关系,检出限(3s/k)为1.0×10^-8 mol·L^-1     

H2O2-OPD-Fe2+体系催化荧光光度法测定过氧化氢酶活性

基于H₂O₂-OPD-Fe²⁺荧光释放体系构建测定过氧化氢酶活性的方法。在含TritonX-100的乙酸盐缓冲溶液中,Fe²⁺催化过氧化氢氧化邻苯二胺(OPD)的产物2,3-二氨基吩嗪(DAP)有荧光信号,在一定的实验条件下,该产物的荧光强度与过氧化氢浓度成正比,过氧化氢酶可以部分清除过氧化氢,从而使其荧光强度减弱,因此,酶作用前后荧光强度变化决定了过氧化氢酶活性。过氧化氢酶活性的线性范围为2.00×10^-4～1.60×10^-2 U·mL^-1,线性相关系数r=0.9962,最低检出下限可达5.95×10^-6 U·mL^-1。方法在血清过氧化氢酶活性检测中得到应用。     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

双发射碳量子点的一步合成及其用于卡托普利比率测定的研究

以间苯二胺(MPD)为唯一碳源，在乙酸存在条件下，一步水热法合成了新型双发射碳量子点(m-CQDs)。在305 nm波长激发下，m-CQDs于345 nm与511 nm波长处具有独立的双发射峰。在对m-CQDs结构表征和发光性能研究的基础上，实验发现，加入KMnO₄可使m-CQDs双发射峰中345 nm波长处荧光猝灭，其后再加入卡托普利(CAP),可使345 nm波长处猝灭后的荧光信号重新线性恢复，而511 nm波长处荧光信号基本不变。据此，以m-CQDs 345 nm波长峰强度为荧光响应信号，511 nm波长峰强度为参比信号，基于该m-CQDs探针直接形成“响应-参比”信号，可构建用于CAP测定的“猝灭-恢复”比率型荧光探针。该探针对CAP检出限为5.2×10^-8 mol/L,CAP浓度在8.0×10^-8 mol/L～1.0×10^-5 mol/L范围内，与荧光信号比值F₃₄₅/F₅₁₁呈良好线性关系。通过比对紫外-可见吸收光谱和不同温度对猝灭常数的影响，...     

Ag+存在下催化还原铬黑T及应用于Ag+检测

以铬黑T(EBT)为探针,在有Ag⁺存在的最优条件下,EBT被NaBH 4催化还原,体系在445 nm发射波长处荧光强度明显增强,基于此构建一种光学测定溶液中微量Ag⁺的方法。在最优条件下,Ag⁺浓度在(7.5×10-9~1.0×10^-6 mol·L^-1)范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ΔI F=5.59×10⁸ c-31(c,mol·L^-1,r=0.9966),Ag⁺的最低有效检测浓度为6.0×10^-8 mol·L^-1。在最优条件下,运用该方法对样品中Ag⁺浓度进行检测,样品中Ag⁺浓度的检测回收率在98.8%~102.4%之间,RSD=2.1%。该检测方法能够对水溶液中微量的Ag⁺进行有效定量检测,且操作简单、检测限低、灵敏度高。     

巯基乙酸-纳米银比色传感快速检测水样中的Pb2+

利用巯基乙酸含S配位原子,能与纳米银形成Ag-S配位键吸附在纳米银表面,防止纳米银团聚,Pb²⁺的引入导致纳米银溶胶发生团聚现象,溶液的颜色由亮黄色变灰红色,由此建立了测定痕量Pb²⁺的比色方法。在优化的实验条件下,Pb²⁺的线性范围为0.1~5.0×10^-6mol/L (R²=0.9956),裸眼检出限为0.5μmol/L。此方法用于环境中Pb²⁺的检测,其回收率在90%~110%之间,RSD <2.5%。     

基于碘-罗丹明6G缔合物增强型荧光探针的表征及在药物分析中的应用

在罗丹明6G(Rh6G)中引入可溶性碘(I^-₃),通过离子缔合反应，获取一种增强型荧光探针(I^-₃-Rh6G),并用于还原性药物的荧光检测。考察了探针I^-₃-Rh6G的荧光光谱性能及其与还原性药物的反应条件。结果表明，在中性表面活性剂和乙酸盐缓冲体系中，探针I^-₃-Rh6G可用于还原性药物高灵敏检测，还原性药物浓度与荧光强度的增加(ΔF)成正比关系，相关系数均大于0.99。抗坏血酸、盐酸羟胺、安乃近及卡托普利检出限分别为1.39×10^-9 mol/L、1.38×10^-9 mol/L、2.65×10^-9 mol/L、2.83×10^-9 mol/L;方法用于实际样品的测试，加标回收率范围为96.25%～101.0%,相对标准偏差(RSD,n=6)范围为1.3%～2.9%。     

可视化荧光分子探针合成及对食品中Al3+的检测

基于5,5′-亚甲基双水杨醛和3-氯-2-肼基吡啶,合成了一种双席夫碱荧光探针L,并进行了结构表征。在DMF溶液中,探针可实现对Al³⁺的“turn-on”可视化检测,并表现出较高的灵敏性和选择性。荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在50～300μmol·L^-1内,与荧光强度呈良好线性关系,计算出检测限为9.4×10^-7 mol·L^-1。Job’s plot曲线及高分辨质谱数据表明,探针与Al³⁺结合化学剂量比为2∶1。将该探针应用于市售粉丝Al³⁺检测中,加标回收率94.4～101.1%,相对标准偏差为3.08%,得到较好实验效果。     

基于聚乙烯亚胺碳纳米点的桑色素比率型荧光探针

利用水热合成法制备了一种基于聚乙烯亚胺的荧光碳纳米点, 用光谱方法研究了其对桑色素的识别作用. 结果表明, 该碳纳米点对桑色素具有比率型荧光响应, 且响应速度快、 选择性和灵敏度高、 抗干扰能力强. 将桑色素加入到碳纳米点溶液中后, 碳纳米点自身的荧光(460 nm)立即被猝灭, 同时在555 nm处出现新的荧光发射峰并逐渐增强; 其新发射峰(555 nm)与原发射峰(460 nm)的强度比值在此过程中呈线性增加. 基于此, 在1.0×10^-6~4.0×10^-5 mol/L浓度范围内, 可实现对桑色素的检测, 该比率荧光响应非常灵敏, 检出限可达3.0×10^-8 mol/L. 另外, 该碳纳米点与常见金属离子、 氨基酸及其它具有类似桑色素结构的黄酮醇均不反应, 显示出对桑色素的高选择性. 该检测方法的荧光强度随桑色素浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着由蓝色到黄色的荧光颜色变化, 可实现对桑色素的可视化检测; 同时该碳纳米点还可用于稀释胎牛血清中桑色素的定量检测.     

荧光素-层状双金属氢氧化物复合体的发光性能及对Fe3+的荧光识别

采用离子交换法合成了FLN/OS-LDH复合体(FLN: 荧光素, OS: 1-辛烷磺酸钠, LDH: 镁铝型层状双金属氢氧化物), 并研究了其光致发光和对Fe³⁺的识别性能. 固态时, FLN不发光, 而FLN/OS-LDH复合体呈黄绿色荧光(发射波长为565 nm), 是荧光素(FLN)的特征发射光. 在甲酰胺(FM)中可将该复合体方便剥离为胶状悬浮液, 其发射波长发生蓝移, 为绿光发射(531 nm). 研究了复合体剥离液对金属离子的荧光识别特性, 发现其对Fe³⁺的选择性识别能力很强, 远优于其它离子(Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺和Hg²⁺). 该复合体与Fe³⁺结合发生荧光猝灭现象, 可将其用作检测Fe³⁺的荧光传感器. Fe³⁺检测限为1.27×10^-7 mol/L, 猝灭常数(K_sv)为3.44×10² L/mol.     

基于杯[4]芳烃的银离子荧光探针的合成及性能

合成了25,27-二羟基-26,28-二{3-[N-(2-萘基)-2-硫代乙酰胺]丙氧基}-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃(2), 并利用荧光光谱考察了其在乙醇-水混合溶液中对Ag⁺的光谱选择性. 结果表明, 含有S₂O₂结合位点的探针分子2对Ag⁺具有良好的选择性. 通过荧光光谱连续滴定测得探针分子2-Ag⁺体系的猝灭常数为3.39×10³ L/mol, 探针分子对Ag⁺的检出限可达2.34×10^-7 mol/L. 在实际的Ag⁺检测中, 探针分子2具有一定的应用前景.     

基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

一种新型比色荧光双通道水相检测氰根离子的化学传感器

合成了一种新型的,能在含水介质中比色荧光双通道单一选择性识别CN^-的传感器分子1-羟基萘甲叉酰肼乙基-3-羟基萘甲叉酰肼甲基苯并咪唑溴鎓盐(J1)。 在J1的DMSO/H₂O (体积比3:2)HEPES 的缓冲体系(pH=7.2)中分别加入F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、ClO₄^-、H₂PO₄^-、SCN^-和CN^-等阴离子后,只有CN^-的加入会使得溶液颜色发生明显的变化,由无色变为深黄色。 相应地在J1的DMSO/H₂O (体积比4:1)HEPES的缓冲体系(pH=7.2)中加入CN^-,溶液发出明亮的黄色荧光。 这一识别过程,不会受到其它阴离子的干扰。 紫外-可见光谱的最低检测限为1.57×10^-7 mol/L,检测线性范围为3.875×10^-4~2.15×10^-2 mol/L。 荧光光谱的最低检测限为4.63×10^-6 mol/L,检测线性范围为0.8×10^-4~1.60×10^-3 mol/L。 此结果表明,J1是一种良好的用于识别 CN^-的化学传感器,在含水介质中对CN^-具有选择性好、灵敏度高以及抗干扰性强的识别性能。 与此同时,基于J1对于CN^-的高选择性识别我们制备了CN^-的检测试纸,该试纸能够方便、快捷、准确地检测水中的CN^-。     

一种具有荧光性质的阳离子Ga⁃MOF用于Fe3+和硝基化合物识别

通过溶剂热法合成了一种新型阳离子镓金属-有机框架Ga-MOF, 其化学式为[Ga₃O(H₂O)₃(TCA)₂]·NO₃·6DMF·2H₂O(JOU-27, H₃TCA=4,4′,4″-三苯胺三羧酸). 结构分析表明, JOU-27是基于氧心三核镓簇的三维微孔结构. 由于荧光配体H₃TCA的引入, JOU-27具有强的荧光发射强度, 因此可用于检测Fe³⁺离子和硝基芳香族化合物. 结果表明, 其对Fe³⁺的检出限低至2.22×10^-6 mol/L(Stern-Volmer常数K_SV=52823 L/mol); 当硝基苯(NB)浓度仅为3.27×10^-3 mol/L时, 荧光猝灭效率可达91%. 进一步的研究表明, JOU-27的猝灭性能可能与荧光共振能量转移(FRET)效应、 激发光吸收竞争以及骨架激发态与硝基芳烃化合物之间的电子转移有关.     

荧光氮化碳点的合成以及用于铜离子检测

荧光探针可对重金属离子进行灵敏、快速、可视化检测。氮化碳点(CNDs)不含金属,并具有水溶性、低毒性、易于制备和高荧光量子产率等特点,在重金属离子检测中具有潜在的应用价值。本研究利用乙二胺和四氯化碳制备了CNDs荧光探针,Cu²⁺可以猝灭探针的荧光,基于此建立了Cu²⁺的荧光检测方法。在Cu²⁺浓度为2.0～10.0μmol/L范围内具有良好的线性响应,检出限(S/N=3)低至0.058μmol/L。将此探针用于检测自来水、湖水和废水中Cu²⁺的含量,回收率在91.5%～105.3%之间,表明本方法具有良好的实用性。进一步基于CNDs制备了荧光检测试纸用于检测Cu²⁺,裸眼可检测的最低浓度为0.5μmol/L,为现场实时检测Cu²⁺提供了一种可选方案。     

基于NH2-MIL-53(Al)和TSPP比率型识别对乙酰氨基酚荧光探针的合成及应用

分别以氨基功能化的金属-有机框架纳米片(NH₂-MIL-53(Al))和5,10,15,20-(4-磺酸基)四苯基卟啉(TSPP)作为荧光探针,在激发波长为335 nm时,以NH₂-MIL-53(Al)在435 nm处的荧光发射峰作为分析信号,以TSPP在645 nm处的荧光发射峰作为参比信号,基于协同作用构建对对乙酰氨基酚(APAP)的比率荧光传感体系。在优化条件下,传感体系在APAP浓度1.00×10^-8～3.00×10^-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为6.00×10^-9mol/L。本传感体系可应用于实际样品中APAP的含量检测。