基于香豆素骨架的Hg2+荧光探针的研究进展

本文综述了近十年来以香豆素衍生物为荧光基团的Hg~(2+)探针的研究进展,并对该类探针的分子结构、设计原理及使用性能给出简要介绍,对探针应用过程中的灵敏度、选择性以及检测条件等方面进行了评述,最后展望了该类荧光探针的研究和发展方向。     

罗丹明型荧光探针的合成及对Hg2+的识别

本文以罗丹明B-酰肼和2-氯-3-喹啉醛经缩合反应得到新型的罗丹明B衍生物3,其结构经1H NMR,MS,元素分析表征.通过荧光光谱法研究了目标物3在CH3CN-H2O溶液中与金属离子的识别特性.结果表明:目标物3可作为荧光探针选择性识别Hg2+,识别过程是不可逆的.     

一种测定S2–的金纳米棒非聚集比色探针

基于S2-对金纳米棒(AuNRs)纵横轴溶出速度的差异性所引起的红移量(△λ)和颜色变化,开发了AuNRs溶出比色探针.探针线性范围(10～ 10000.0 μmol/L)宽、灵敏度高(检出限为7.9 μmol/L)、选择性好,用于实际样品中S2-含量的测定和人体疾病诊断,其结果与亚甲基蓝法相吻合.此外,探讨了探针测定S2-的反应机理.     

金纳米棒荧光探针应用于多酚化合物检测新方法

以金纳米棒为荧光探针,在20％甲醇(pH 5.0～6.0)介质中,以植物多酚化合物芒果苷、瑞香素和白藜芦醇为检测对象,建立了3种植物多酚的灵敏、简便、快速检测新方法.多酚化合物基于其与金纳米棒表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子间的疏水作用而在金纳米棒表面富集,同时使金纳米棒在719 nm处的荧光强度减弱,在一定范围内多酚化合物的浓度与金纳米棒荧光强度成正比,其检出限分别为5.0×10-8、8.0×10-8、2.0×10 -7mol/L.     

纳米金探针检测Hg 2+离子

利用Hg2＋的核酸适体修饰纳米金形成探针建立了一种定量检测Hg2＋离子的方法. Hg2＋适体吸附在纳米金表面, 使纳米金的稳定性增强, 抑制氯化钠对纳米金的团聚作用. 溶液中有Hg2＋离子存在时, 由于适体与纳米金的吸附作用小于适体与Hg2＋离子的亲和作用, 纳米金失去适体保护在氯化钠作用下发生团聚. 溶液颜色由红变蓝, 紫外-可见光谱最大吸收峰由520 nm红移至620 nm. 在优化条件下, 吸光度的比值(A620/A520)与Hg2＋离子浓度在5.0×10－9～7.2×10－7 mol&;#8226;L－1范围内呈线性关系, 检测限可达3.3×10－10 mol&;#8226;L－1. 研究了K＋, Ca2＋等常见离子的干扰, 结果表明该方法具有良好的选择性.     

基于CdTe量子点荧光探针测定水样中痕量Cd2+

本文以巯基乙酸为稳定剂,在水相中合成水溶性的CdTe量子点(CdTe QDs),并基于QDs荧光增强原理,建立了QDs荧光探针测定水中痕量Cd2+的新方法。研究表明,在pH为7.8的硼酸-硼砂缓冲溶液和吐温-40的存在下,Cd2+能够显著增强CdTe QDs的荧光强度,且Cd2+浓度在2.0×10-7～5.5×10-5g/L范围内与CdTe QDs荧光增强强度呈现良好的线性关系,相关系数为0.9988,检出限(3s/k)为3.2×10-8 g/L。该方法简单便捷,灵敏度高,应用于实际水样的检测,回收率为96.0%～102.5%。     

基于金纳米簇-牛血清白蛋白无酶无标记荧光探针测定芦丁的研究

以牛血清白蛋白（BSA）为模板,制备了金纳米簇－牛血清白蛋白（AuNCs－BSA）荧光探针,构建了一种无酶无标记检测芦丁的荧光传感分析方法。采用透射电镜（TEM）、紫外－可见光谱（UV－Vis）、荧光光谱（FL）表征了AuNCs－BSA的形貌和光学特性。实验结果表明,当存在芦丁时,由于BSA与芦丁的亲和力强于AuNCs,AuNCs从BSA中释放出来,导致体系的荧光猝灭。在优化实验条件下,AuNCs－BSA荧光探针对芦丁检测的线性范围为0～60 μmol/L,检出限（S/N = 3）为0.63 μmol/L。实际样品在低、中、高3个水平下的加标回收率为99.0%～103%,相对标准偏差小于3%。该荧光探针制备简单、无需任何标记、灵敏度高,为实际样品中芦丁含量的测定提供了一种简单、可靠、有效的方法。     

基于牛血清白蛋白修饰的金纳米簇的荧光光谱法快速测定维生素B12药片中Co2+的含量

采用化学还原法合成牛血清白蛋白(BSA)修饰的金纳米簇(AuNCs),基于Co²⁺对AuNCs的荧光猝灭作用,提出了一种快速、简便、灵敏测定Co²⁺含量的方法。以柠檬酸为还原剂、BSA为保护剂、氯金酸为原料合成AuNCs。分取0.20 mL AuNCs溶液,加入0.6 mL pH 9.0碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液,用水稀释至1.00 mL,在发射波长630 nm处测量上述体系(空白体系)的荧光强度F₀。取10片维生素B₁₂药片,研磨后,分取0.127 0 g,用水溶解并稀释至100 mL,分取10μL于空白体系中,混匀后静置反应5 min,测量荧光强度F,利用荧光强度的差值ΔF(ΔF=F₀-F)进行定量。结果显示：合成的AuNCs分布均匀,Co²⁺对AuNCs体系有荧光猝灭作用,属于动态猝灭过程。添加10倍Co²⁺浓度的干扰离子,Fe²⁺、Pb²⁺、Al³⁺、Zn     

智能型金纳米棒荧光探针的制备及其肿瘤细胞成像研究

开发能特异和灵敏检测基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的智能型荧光分子探针,对于癌症的早期精准诊断与治疗至关重要。本文基于MMP-2特异性识别的多肽底物,利用一价铜离子催化的"点击"化学反应将荧光素(FITC)和多肽底物GPLGVRGY相偶联,与SH-PEG-COOH修饰的金纳米棒在EDC和Sulfo-NHS的作用下通过酰胺化反应,制备得到一种新的MMP-2特异性响应的荧光共振能量转移(FRET)金纳米棒探针GNR@FITC。体外重组酶检测实验、MTT实验及细胞共聚焦显微成像结果表明,该探针对MMP-2过表达小鼠乳腺癌细胞4T1表现出较好的特异性和检测灵敏度,具有进一步开发应用于乳腺癌早期诊断的极大潜力。     

无标记增强型检测Hg2+的荧光DNA传感器

基于Hg2+与T–T错配碱基对能特异性结合形成T-Hg2+-T结构以及结晶紫(CV)与单、双链DNA作用后荧光信号的差异,构建了一种荧光增强型检测Hg2+的DNA生物传感器。实验考察了不同序列DNA及溶液的pH、DNA与CV浓度比、稳定时间等因素对灵敏度的影响。在优化的条件下体系荧光效率和Hg2+浓度在2～40 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.7 nmol/L。并且高浓度的Ca2+,Mg2+等常见金属离子对Hg2+的检测没有干扰。方法为重金属Hg2+的检测提供了一个较好的荧光分析方法。     

基于氟硼二吡咯染料的汞离子荧光分子探针的合成与光谱性质

合成了一种中位-苯甲酸基取代的氟硼二吡咯类染料衍生物(1)并研究了它的金属离子传感性能。在甲醇溶液中,染料1显示出显著的对汞离子具有选择性的"开-关"型亲离子荧光团响应,而对其他一些代表性碱金属、碱土金属、过渡金属及重金属离子等都没有明显的荧光响应;同时染料1在对所检测的金属离子中,通过其溶液颜色的改变对汞离子显示出明显的选择性显色行为,以便实现对汞离子的"裸眼检测"。     

吡咯腙对溶酶体中Hg2+的荧光成像

合成了一种新的吡咯腙探针1,用于Hg²⁺的比色和荧光开启检测。探针1对Hg²⁺的检测限为45 nmol·L^-1,缔合常数为5.78×10⁸ L·mol^-1。值得注意的是,工作pH范围为4.0~10.0。Job曲线和MS数据证实探针与Hg²⁺形成1∶1的配合物。通过1H NMR、时间分辨荧光光谱和密度泛函理论(DFT)计算系统研究了探针与Hg²⁺的配位模式。此外,由于吗啉基团的存在,探针可以检测HeLa细胞溶酶体中的Hg²⁺。     

吡咯腙对溶酶体中Hg2+的荧光成像

合成了一种新的吡咯腙探针1,用于Hg²⁺的比色和荧光开启检测。探针1对Hg²⁺的检测限为45 nmol·L^-1,缔合常数为5.78×10⁸ L·mol^-1。值得注意的是,工作pH范围为4.0~10.0。Job曲线和MS数据证实探针与Hg²⁺形成1∶1的配合物。通过1H NMR、时间分辨荧光光谱和密度泛函理论(DFT)计算系统研究了探针与Hg²⁺的配位模式。此外,由于吗啉基团的存在,探针可以检测HeLa细胞溶酶体中的Hg²⁺。     

基于硼二吡咯亚甲基类(BODIPY)衍生物的合成,光谱及汞离子识别(英文)

The synthesis and sensing properties of a new BODIPY derivative 1 are outlined. 1 shows fluorescence “turn-on” and colorimetric responses with high selectivity toward Hg²⁺ over the other metal cations. Coordination of Hg²⁺ influences the electronic properties of the receptor at meso-position and alter the efficiency of non-radiative decay, hence increase the fluorescence intensity and red shift the absorption spectrum.     

一个基于苯并噻唑的铜离子荧光探针合成、晶体结构和光谱性质

合成和表征了一个苯并噻唑类的荧光探针N-(4-(苯并噻唑-2-基)苯基)-2-((2-羟乙基)(吡啶-2-甲基)氨基)乙酰胺 (FL),用光谱法研究了它与各种金属离子的识别特性。结果表明:FL对Cu²⁺具有较高的选择性和灵敏度,并且对Cu²⁺的识别不受其它金属离子的干扰。FL与Cu²⁺形成配合物的结合比为1:1,其荧光强度与Cu²⁺浓度(3.8~9.6 μmol·L^-1)呈现较好的线性关系,而且它还可应用于自来水和湖水等水体样品中Cu²⁺的检测。     

Characterization of a Hg2+-Selective Fluorescent Probe Based on Rhodamine B and Its Imaging in Living Cells

A small organic molecule P was synthesized and characterized as a fluorometric and colorimetric dual-modal probe for Hg²⁺. The sensing characteristics of the proposed probe for Hg²⁺ were studied in detail. A fluorescent enhancing property at 583 nm (>30 fold) accompanied with a visible colorimetric change, from colorless to pink, was observed with the addition of Hg²⁺ to P in an ethanol-water solution (8:2, v/v, 20 mM HEPES, pH 7.0), which would be helpful to fabricate Hg²⁺-selective probes with “naked-eye” and fluorescent detection. Meanwhile, cellular experimental results demonstrated its low cytotoxicity and good biocompatibility, and the application of P for imaging of Hg²⁺ in living cells was satisfactory.     

固载型光化学传感器的形貌及结构对检测Hg2+性能的影响

采用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、异氰酸酯基三乙氧基硅烷(Tri)及纳米金颗粒作为连接体,纯硅中孔分子筛HMS作为无机载体,以分子改造后的染料罗丹明B(RhB)作为有机分子,制得3种固载型光化学传感器,用于检测水中的Hg2+.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料进行表征,并利用荧光光谱检测水溶液中的Hg2+.结果表明,3种连接体均成功地将有机分子RhB固载到HMS上,所制备的固载型光化学传感器均能够检测水溶液中的Hg2+.研究发现,固载后样品的表面形貌及孔道结构对其检测能力产生影响,具有完好表面形貌及孔道结构的样品RhB-Au-HMS对于Hg2+的检测能力最强,内部孔道坍塌的样品RhB-APTES-HMS对于Hg2+的检测能力最弱.     

铜转运蛋白C端金属结合域与Ag+及Hg2+的相互作用

铜转运蛋白(CTR1)不仅参与铜的细胞摄取,而且在其它重金属离子的摄取过程中也发挥重要作用. 本文采用紫外-可见(UV-Vis)光谱,核磁共振(NMR)和质谱(MS)的方法,研究了人源CTR1 (hCTR1)的C端金属结合域(C8)与Ag⁺和Hg²⁺的相互作用. 研究表明,Ag⁺和Hg²⁺都能与C8结合,但二者与C8的结合机制明显不同. 每个C8分子可以结合两个Ag⁺离子,但一个Hg²⁺却可以与两个C8形成桥联. 此外,Ag⁺离子与C8的配位是一个中等速度的交换过程,而Hg²⁺离子则为快速交换过程. C8的半胱氨酸残基是两种离子的重要结合位点,同时组氨酸残基也参与两种金属离子的配位,其中Ag⁺优先结合组氨酸,而Hg²⁺则对半胱氨酸的结合具有显著的优势. 虽然HCH基序对C8 与金属配位至关重要,一些远端的其它氨基酸也可以参与C8 与银离子的配位,这可能与CTR1 在摄取Ag⁺过程中的金属转移机制相关. 这些结果为理解hCTR1 蛋白摄取重金属离子的作用机制提供了必要的信息.     

吡咯腙对溶酶体中Hg2+的荧光成像

合成了一种新的吡咯腙探针1,用于Hg²⁺的比色和荧光开启检测。探针1对Hg²⁺的检测限为45 nmol·L^-1,缔合常数为5.78×10⁸ L·mol^-1。值得注意的是,工作pH范围为4.0~10.0。Job曲线和MS数据证实探针与Hg²⁺形成1:1的配合物。通过¹H NMR、时间分辨荧光光谱和密度泛函理论(DFT)计算系统研究了探针与Hg²⁺的配位模式。此外,由于吗啉基团的存在,探针可以检测HeLa细胞溶酶体中的Hg²⁺。