有机小分子荧光探针对甲醛的识别及其应用

甲醛不仅用作工业化学品,也是调节人体生理活动的必要代谢产物。但是,人体从外环境过量的摄入甲醛或者内环境甲醛代谢的不平衡,会造成器官癌变和老年痴呆等重大疾病。有机小分子荧光探针以其高灵敏度、高选择性、可视化和原位检测等特点,使其在生物体内外甲醛检测和生物成像领域具有应用优势,同时也为实际产品中甲醛的痕量检测提供一种新方法。近五年来,甲醛荧光探针得到了快速的发展。本文主要从甲醛荧光探针的反应类型、生物体中甲醛的荧光成像以及在实际样品(商品)检测应用三个方面,介绍有机小分子荧光探针对甲醛的识别和应用。最后总结指出,不同类型的有机小分子荧光探针在不断开发、结构优化和光学性能提升及满足辅助生物医学方向长期性研究的同时,也能拓展应用范围,达到短期内对实际产品中甲醛快速(原位)检测的目的。     

氯乙基亚硝基脲烷化碱基导致DNA单链断裂的机理研究

采用密度泛函理论(DFT)和MΦller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究. 对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除在内的多步反应过程进行了探讨. 在B3LYP/6-31++G**水平上对各驻点(反应物、中间体、过渡态和生成物)进行了全几何结构优化; 为了模拟细胞环境, 采用自洽场连续极化模型(CPCM)在相同计算水平上对各驻点进行了水相中的单点能计算或全几何结构优化. 分别在B3LYP/6-31++G**和MP2/6-311++G**水平上绘出反应势能曲线, 结果显示, 在整个反应过程中, 磷酸二酯的消除反应能垒最高, 而氯乙基重氮盐离子烷化DNA碱基的反应能垒最低. 理论分析结果表明, CENUs 一旦分解便很容易烷化DNA碱基, 随后生成的氯乙基化鸟嘌呤会迅速从DNA链上脱去, 尽管如此, 脱嘌呤位点最终导致DNA单链断裂的一系列反应则是一个缓慢的过程, 这与断链反应的动力学实验结果相符合.     

基于小分子的铜离子与汞离子双识别荧光探针

铜离子在不同细胞生理过程中作为催化辅助因子起着很重要的作用,但是体内铜离子浓度出现异常也会导致疾病甚至死亡。与铜离子相比,汞离子是各种重金属污染物中最普遍、最危险的一种。因此,对它们高灵敏度、高选择性检测具有非常重要的意义。荧光探针法由于具有灵敏度高、快速便捷、可视化和原位无损检测等优点而成为Cu²⁺与Hg²⁺离子重要的检测手段之一。本文总结了近几年基于小分子Cu²⁺和Hg²⁺离子双识别荧光探针的设计合成、性能及其在分析方面的研究与最新进展,并展望了此类荧光探针未来的研究与发展方向。     

蔬菜瓜果中氯吡脲残留检测方法研究

研究并建立了测定蔬菜、瓜果中氯吡脲残留量的气相色谱-电子捕获检测法(GC-ECD)、液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV)。样品经乙腈提取,过滤后进行盐析,上层有机相用QuEChERS方法净化,净化后的上清液定容后供色谱检测。通过分析比较两种不同方法的检测结果,蔬菜、瓜果中氯吡脲的残留量既可用气相色谱法也可用液相色谱法检测,但从样品的干扰情况、检测灵敏度和方法稳定性等综合因素来看,液相色谱法更适合蔬菜、瓜果中氯吡脲残留量的检测。     

氯吡脲生产工艺中废苯的回收利用研究

本文对1-(2-氯-4-吡啶基)-3-苯基脲(氯吡脲/CPPU)生产中产生的废苯进行了回收处理研究,考察和优化了处理条件,确定了处理回收废苯的工艺路线:先把0.05mol/L硫酸溶液和废苯按1:20的比例,催化剂二月桂酸二丁基锡与废苯按1:2000的比例,一起回流1.5h;再蒸馏取80℃馏分,经气相色谱检测苯的纯度为99.99%,达到了回用于生产的要求。本研究既有经济效益又有环保意义。     

单分子荧光技术与聚合物单链物理性质的研究

对以荧光关联光谱、荧光光子计数直方图技术、单分子荧光成像、单分子荧光散焦成像等单分子荧光技术为主要研究手段开展的关于聚合物单分子链物理化学性质的研究工作进行了总结与介绍,重点介绍了本实验室在聚电解质单链构象转变及抗衡离子分布、表界面聚合物单链动态性质、空间受限状态下聚合物单分子链及单分子链段的平动扩散、转动运动的研究工...     

新型咪唑类有机荧光小分子的合成及其性质研究

设计并合成了一系列新型吩噻嗪(或三苯胺)-取代的咪唑类有机荧光小分子,通过紫外-可见、荧光和电化学法分析了其光致发光性能和结构的关系.采用密度泛函(DFT)理论(B3LYP/6-31G(d)计算基组)计算了该化合物的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)分布.产物的高荧光量子产率、高HOMO能级和高的热稳定性表明:咪唑和吩噻嗪或三苯胺的结合可有效提高产物空穴传输能力和荧光量子产率.     

基于Hoechst33258荧光染料检测单链DNA的方法研究

根据Hoechst与ssDNA作用时不产生荧光或荧光很弱,而与dsDNA作用时荧光增强的原理,将待测ssDNA与互补ssDNA杂交形成dsDNA,实现Hoechst染料对ssDNA的检测.文中研究了不同序列、不同长度、互补链及碱基错配链等杂交产物与Hoechst染料作用的荧光强度的变化规律.同时以H1N1禽流感病毒DN...     

荧光小分子2-氨基-5,6,7-三甲基-1,8-萘啶识别dsDNA中胞嘧啶凸出

双链DNA（dsDNA）中单碱基凸出结构（bulge structure）具有重要生物学意义,这种结构也是DNA靶向药物的目标部位之一.荧光小分子2-氨基-5,6,7-三甲基-1,8-萘啶（ATMND）能够通过氢键识别胞嘧啶（cytosine）,因而对dsDNA中凸出的胞嘧啶表现出明显的特异性结合.与其余三种凸出的碱基相比,ATMND与凸出部位胞嘧啶的结合伴随着ATMND荧光的明显猝灭,因而可以用于胞嘧啶凸出结构的识别.利用解旋温度测量、荧光、圆二色光谱对ATMND和存在胞嘧啶凸出结构的dsDNA相互作用进行了研究.荧光滴定结果表明ATMND和dsDNA中凸出部位未配对的胞嘧啶的结合常数K11=4.8×105M？1.通过对含胞嘧啶凸出结构的dsDNA与ATMND结合前后的解旋温度曲线进行解析,发现胞嘧啶凸出结构相邻碱基对凸出的胞嘧啶与ATMND的结合有较大的影响.荧光测量结果也表明ATMND荧光的猝灭效率与凸出结构相邻碱基的类型有关,当相邻碱基为鸟嘌呤（guanine,G）时,荧光猝灭效率最高.基于dsDNA中凸出的碱基对ATMND荧光猝灭效率存在明显差异这一现象,设计了探针DNA实现了乳腺癌相关基因（PGR gene rs3740753）中单核苷酸多态性（G/C变异）的荧光分型.     

小分子玉米肽Leu-Asp-Tyr-Glu保护线粒体抗氧化损伤的研究

线粒体是细胞内氧代谢的主要场所,其膜上富含不饱和脂肪酸,使得线粒体成为自由基进攻的主要靶部位^[1].自由基作用于线粒体膜发生脂质过氧化损伤反应,引起膜的结构与功能改变,使得膜上一系列重要的酶空间排列紊乱,活性降低,膜的通透性改变,诱发多种疾病^[2].目前,抗氧化肽类作为一种非酶类自由基清除剂的研究正在兴起^[3].来源于玉米醇溶蛋白酶降解物中的低分子量肽具有许多重要的生理功能,如促进乙醇代谢、抗疲劳作用以及降血脂等功效^[4].而这些功能的实现主要依赖于其抗氧化活性^[5].最近,我们从玉米蛋白酶解物中获得了一种新的小分子抗氧化肽Leu-Asp-Tyr-Glu(LD YE,LD YE经文献检索为一种新的寡肽)^[6].     

气相色谱法测定大米中吡氟氯禾灵农药的残留量

Agnent Technologies 6890N气相色谱仪,配有电子俘获检测器(ECD)。快速混匀器。多功能微量化学样品处理仪或其他相当的仪器。     

2-氨-6-氯嘌呤用于亚硝酸根离子的荧光光度法测定

应用荧光光谱法研究了2-氨-6-氯嘌呤与亚硝酸根离子间的相互作用并建立了亚硝酸根离子测定的新方法.在0.25 mol/L的H2SO4水溶液中,2-氨-6-氯嘌呤分子上的氨基与亚硝酸根离子发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐在沸水浴中加热水解,氨基被羟基取代,产生弱荧光的2-羟基-6-氯嘌呤.此反应导致荧光强度降低且在一定范围内与亚硝酸根离子浓度呈良好的线性关系,据此建立了荧光猝灭法测定亚硝酸根离子的新方法,其线性范围为1.00×10-7 ～1.30×10-5 mol/L,方法检出限为7.54×10-8 mol/L.该方法应用于自来水中亚硝酸根离子的测定,回收率为102% ～110%.     

荧光光度法快速测定片剂中氨酰心安的含量

研究了氨酰心安的荧光光度法，其最大激发波长和荧光波长分别为２２２．３ｎｍ和２９７．４ｎｍ。该法灵敏度高，操作简便，氨酰心安浓度在０～３．００μｇ／ｍＬ范围内与相对荧光强度呈线性关系，相关系数为０．９９９７，检测限为０．０１６９μｇ／ｍＬ。该法用于测定片剂中氨酰心安含量，结果满意。     

外围由小分子修饰的树枝状聚酰胺的合成及其荧光性能研究

合成了1－5代外围由小分子荧光体修饰的树枝状聚酰胺，通过红外，紫外，核磁等表征了其结构，并对其荧光性能进行了研究，修饰后的固体产物的荧光较修饰前粘稠体产物的荧光强得多，树枝状高分子荧光受组分比，代数，溶液浓度，溶剂等因素的影响，有机硅对树状高分子的端氨基与3，5二羟基苯甲酸按1／1摩尔比反应时，其产物荧光最强，对于端氨基与3，5－二羟基苯甲酸摩尔比为1／1的不同代树枝状聚酰胺而言，2代产物荧光最强。     

小分子识别DNA脱碱基位点的电化学研究:选择性机理

在活体细胞DNA中每106个碱基含有数十个到数百个AP位点.这些位点能被AP核酸酶识别并通过BER途径所修复.小分子除抑制DNA损伤响应机制而发挥癌症治疗作用外,如果特性药物能强结合到致癌基因的AP位点上,进而影响基因调控与表达,对正确理解药物小分子在基因水平的影响及抗癌药物开发将是一个非常有吸引力的研究方向.2-氨基-7-甲基-1,8-二氮杂萘(AMND)能选择性地与胞嘧啶结合而用于SNP的检测~([1]),本文研究了AMND在AP位点与上下碱基对的堆叠作用.     

X射线荧光光谱法测定地质样品中氯的含量

采用粉末压片制样-X射线荧光光谱法测定土壤及水系沉积物样品中氯的含量。选择国家标准物质按所选定的条件建立校准曲线,并求得方法的检出限为4.2μg·g~(-1)。又根据标准物质中氯的测定值求得其相对标准偏差(n=10)为5.3%。此外,按所提出的方法研究了不同类型土壤及水系沉积物样品中氯的测定值随其重复测定次数的增加而产生变化的规律和原因。试验结果表明:对含氯量较低的样品,随重复测定次数的增加,其氯的测定值持续升高;对含中量氯的样品,其测定值基本不变或略微升高;而含氯较高的样品,其氯的测定值随重复测定次数的增加而稍有下降。对此现象作了探讨并给出初步的解释。     

双核Salen锌配合物对含氮小分子的分子识别研究

合成并表征了由一定长度烷氧链桥连的新型双核SalenZn配合物[简记为C₁₀-(SalenZn)₂],用紫外-可见光谱滴定方法测定了主体C₁₀-(SalenZn)₂与单齿客体咪唑(Im)、吡啶(Py)、双齿客体DABCO(1,4-重氮双环[2.2.2]辛烷)及吡嗪(Pyrazine)等4种含氮客体间的轴向配位反应的配位数及缔合常数.结果表明,双核主体与咪唑、吡啶和吡嗪的配位数均为2,与DABCO的配位数为1;各主客体体系的缔合常数按K0(Im)>K0(DABCO)>K0(Pyrazine)>K0(Py)顺序递减.各主客体缔合反应的热力学参数Δ_rH0_m,Δ_rS0_m和Δ_rG0_m结果表明,此类识别过程均为放热和熵减少的过程.采用¹HNMR方法和分子动力学构象搜索方法对主体C₁₀-(SalenZn)₂与双齿客体DABCO间的分子识别行为及产物构型作了合理解释.通过量子化学计算进一步解释了主客体识别过程中光谱性质的变化.     

过渡金属离子识别的1，8-萘二甲酰亚氨衍生物作为荧光传感器的研究

Two fluorosensor systems have been designed and synthesized with their photophysical properties and fluorescence responses toward the transition metal ions studied. The fluorosensor was composed of 1,8-naphthalimide and 4-chloro-1,8-naphthalimide as fluorophore respectively, an amino moiety as the receptor and a hydrocarbon chain as the spacer to link the fluorophore and receptor. Fluorescence intensity of these systems is very weak due to the process of the efficient intramolecular photoinduced electron transfer （PET） in the absence of metal ions. Titration of the transition metal ions can switch on the fluorescence immediately. The intensity of released fluorescence is even higher than the expected from the consideration of the PET in these systems. It may be rationalized that the receptor bound to transition metal ions and the solvation of the fluorophore by the water molecules from the hydrated transition metal salts, may significantly cause fluorescence enhancement.     

金属卟啉荧光传感器对NH_3的识别研究

本文合成了一种基于金属卟啉和5-溴-8-氨基异喹啉的荧光配合物,并应用于一种识别NH_3的"开-关"荧光传感器,通过紫外可见光光谱观测了该传感器的形成动力学过程。NH_3迅速与传感器中心的钴或锌结合,同时5-溴-8-氨基异喹啉(ABIQ)从环中心离去,在激发光(λ_(Ex)=365nm)照射下发出蓝绿色荧光,实现对NH_3的检测。