基于苯并噻唑单元的Fe~(3+)荧光探针的合成及细胞成像应用研究

设计并合成了新型基于苯并噻唑的荧光探针L1和L2。通过荧光光谱滴定实验研究了其在DMSO/H_2O(1∶1,V/V,HEPES,p H=7.2)中对Li~+,Na~+,K~+,Ag~+,Cu~(2+),Ni~(2+),Zn~(2+),Mn~(2+),Cd~(2+),Hg~(2+),Co~(2+),Mg~(2+),Ca~(2+),Ba~(2+),Al~(3+),Cr~(3+),Fe~(3+)等不同金属离子的选择性识别能力,结果表明,探针对Fe~(3+)表现出较高的选择性,并与Fe~(3+)形成1∶1配合物,络合常数为(2.36×10~3)。其他常见金属离子的存在对铁离子引起的荧光淬灭无影响。探针L2还被用于活细胞中铁离子的检测。     

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.     

新型Fe~(3+)荧光探针及其生物成像研究（英文）

以罗丹明为基础合成、表征了一种"turn-on"型荧光探针.该探针对Fe~(3+)表现出很高的选择性和灵敏性.将Fe~(3+)加入到探针中,溶液的紫外吸收值和荧光强度都有很明显的变化,同时伴随着肉眼可见的溶液颜色改变.研究发现,探针与Fe~(3+)按照1∶1进行络合,引起了探针内酰胺环的打开,进而吸收值和荧光强度值发生变化.研究表明,在有其他共存离子存在下,该探针仍然可以有效检测Fe~(3+).细胞实验发现,探针可以穿过细胞膜,在细胞内与Fe~(3+)作用,同时也可检测小鼠体内Fe~(3+),呈现出很好的荧光成像效果.     

新型席夫碱Cr~(3+)荧光探针及其细胞成像研究

Cr~(3+)离子在脂肪、核酸、糖和蛋白质的代谢中发挥着重要作用,并且Cr~(3+)离子被认为是一种致癌物质,对人类有极大的危害.因此,通过将8-羟基喹啉醛和硫代碳酰肼反应制备出化合物L.探针L的CH_3CN/H_2O(V∶V=1∶2,Tris buffer 50 mmol/L,p H=7.3)溶液中加入Cr~(3+)离子,可以通过肉眼观察到其颜色从无色到黄色的变化和明显的荧光增强效应,这些现象表现出探针L对Cr~(3+)离子具有良好的选择性.根据Job曲线、荧光滴定、质谱和密度泛函理论(DFT)计算确定了探针L与Cr~(3+)离子形成1∶1的络合物.络合常数为1.00×10~5 L/mol,检测限为2.85×10~(-7 )mol/L.此外,生物成像实验表明,探针L可以通过荧光增强信号检测活细胞中的Cr~(3+)离子.     

可逆识别Hg~(2+)荧光探针的合成及活细胞中成像的应用

以罗丹明B与邻苯二甲酰氯为原料缩合反应得到新化合物T1,通过荧光光谱法研究了化合物与金属离子的识别特性.结果表明荧光探针T1能对Hg2+进行快速、选择性、可逆的识别,且常见金属离子对其干扰较小.探针的荧光强度与Hg2+浓度(4×10-8~9×10-8 mol/L)呈现较好的线性关系.探针在HepG2活细胞中的荧光显微成像表明T1可应用于生物体的检测.     

基于罗丹明B新型Fe~(3+)荧光探针的合成及其性能研究

以罗丹明B与2,6-二氨基吡啶缩合反应得到新型罗丹明B衍生物R1,其结构经1H NMR,13C NMR,IR,HRMS-ESI,X-Ray单晶衍射及元素分析表征.研究发现化合物R1作为荧光探针能选择性比色地识别Fe3+,且受常见金属离子的干扰较小.探针R1的荧光强度与Fe3+浓度(4×10-6~1.6×10-5 mol/L)呈较好的线性关系,并在Hep G2活细胞中实现了Fe3+的成像.     

新型香豆素类Zn~(2+)荧光探针的合成及细胞成像研究

设计、合成了一种光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer,PET)型香豆素类水溶性Zn~(2+)荧光探针1和2.通过荧光光谱分析实验发现,该探针具有较好的选择性和灵敏度,其荧光强度随着Zn~(2+)的浓度增大而逐渐增强,并可成功实现对人乳腺癌细胞(MCF-7)和枯草杆菌(B.subtilis)的标记.目标探针分子结构均经1H NMR,13C NMR,IR,HRMS及X单晶射线衍射进行了表征,并且还获得了探针2与Zn~(2+)络合物[Zn(2)]的单晶结构,X单晶衍射实验表明络合物[Zn(2)]中Zn~(2+)为五配位,其几何构型为双锥体.     

吗啉基修饰的新型香豆素Fe~(3+)荧光探针化合物的合成及其性能

间苯二酚与乙酰乙酸乙酯经亲核取代反应制得7-羟基-4-甲基香豆素(1);1与碘甲烷在乙醚中反应制得7-甲氧基-4-甲基香豆素(2);2与N-溴代丁二酰亚胺在四氯化碳中经2步反应制得3-溴-4(溴甲基)-7-甲氧基香豆素(4);4在四氢呋喃溶剂中与吗啉反应合成了一种新型的基于香豆素的荧光探针化合物——3-溴-7-甲氧基-4-(吗啉代)-2H-吡喃-2-酮(5),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR和MS表征。光学性能和金属离子识别性能研究结果表明:5的激发波长为340.15 nm,发射波长为408.35 nm;5对Fe~(3+)有良好的识别作用,在1.0×10-5mol·L~(-1)~9.0×10~(-5)mol·L~(-1)可定量检测Fe~(3+)含量。     

一种Hg~(2+)荧光探针的合成及其在活细胞成像中的应用（英文）

设计合成了一个新的罗丹明席夫碱类荧光探针1,其结构经~1H NMR、~(13)C NMR、MS和X射线单晶衍射的验证.通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了探针1在乙醇-水(V/V=7/3,HEPES 10 mmol/L,p H=7.0)中对Hg~(2+)的识别性能.探针1通过显著的荧光增强来识别Hg~(2+),并具有良好的选择性和抗干扰能力.通过Job’s plot和MS证明了探针1和Hg~(2+)形成1∶1的配合物.探针1的荧光强度与Hg~(2+)浓度(0~50μmol/L)呈良好的线性关系,可以定量地检测该范围内的Hg~(2+).在MGC-803活细胞中的荧光显微成像表明,探针1可检测生物体内的Hg~(2+).     

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.     

基于香豆素荧光团的高选择性Fe~(3+)荧光分子探针研究

设计合成了四种含有酰胺和酯基结构的香豆素荧光分子探针,其结构通过1H NMR、13C NMR和HRMS进行了表征,并对探针进行了常见金属离子识别性能的研究。发现该类探针对Fe3+产生荧光淬灭性响应,其中7-位带有二乙氨基的2-(7-二乙氨基香豆素-3-甲酰胺基)乙酸乙酯(C3)和3-(7-二乙氨基香豆素-3-甲酰胺基)乙酸丙酯(C4)对Fe3+的淬灭比例达到99.5%和99.6%,可作为识别Fe3+的探针。     

一种具有聚集诱导发光性质的Fe~(3+)荧光探针的合成及性能研究

通过乙二醛将1,1-二(4-甲基苯基)-2-(4-氨基苯基)-2-苯基乙烯和罗丹明B酰肼连接起来,合成了一种四苯乙烯官能团化的罗丹明B衍生物TPE-Rh B.利用IR,NMR,MS和元素分析等对其进行了表征,确定了分子结构.并通过循环伏安分析法、紫外-可见光谱法、分子荧光光谱法等分别考察了它的电化学和光学性质.研究表明TPE-Rh B的电子亲合能为3.66 e V,有望开发为电子传输材料.此化合物在纯乙醇溶液中,几乎没有荧光,在乙醇/水的混合溶剂中具有典型聚集诱导发光(AIE)性能.更为重要的是在乙醇/水(V∶V=1∶1,Tris-HCl p H 7.0)混合溶液中能对Fe~(3+)实现"off-on"荧光识别,并裸眼可观察到溶液颜色从淡黄色变成粉红色,且几乎不受其他共存离子的干扰.探针与Fe~(3+)的结合常数为3.12×10~3,检出限可达3.53×10~(-7) mol·L~(-1),Fe~(3+)离子含量范围在6×10~(-5)~1.8×10~(-4) mol·L~(-1)时,荧光强度与Fe~(3+)离子浓度呈良好的线性关系(R~2=0.9915),并通过Job’s曲线、紫外和荧光滴定、核磁滴定初步确定了化合物TPE-Rh B和Fe~(3+)的络合机理.     

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。     

一种增强型荧光探针对Al~(3+)的识别检测及细胞成像研究

以2-羟基-1-萘甲醛和2-氨甲基吡啶为原料合成了一种简单的希夫碱化合物(L)。L作为增强型荧光探针,在缓冲水溶液中可选择性检测Al~(3+),检测限为80.5nmol/L,远低于世界卫生组织规定的饮用水中Al~(3+)的上限值(7.41μmol/L)。通过荧光共聚焦成像,化合物L可高效地检测人体SiHa癌细胞内的Al~(3+)。     

新型香豆素类氟离子荧光探针的合成及细胞成像研究

设计合成了一类基于分子内电荷转移（Intramolecular Charge Transfer,ICT）的香豆素类F^-荧光探针CS1,CS2和CS3,经¹H NMR,¹³C NMR,IR和HRMS表征了相应探针的结构,并解析了探针CS3的晶体结构.通过核磁和质谱实验验证了探针与F^-的作用机理是氟化物脱硅基.光谱分析实验结果显示,CS1,CS2和CS3均具有较好的选择性和灵敏度,且均能成功实现人乳腺癌细胞（MCF^-7）中F^-的检测.     

罗丹明类Schiff碱荧光探针对Fe~(3+)的特异性识别研究

基于罗丹明结构设计合成了一种新型Schiff碱类荧光探针。随着Fe~(3+)的加入,探针溶液表现出明显的荧光增强,该现象表明探针和Fe~(3+)络合能力较强,避免了因Fe~(3+)自身磁性引起的荧光猝灭。探针在识别Fe~(3+)时,表现出很好的选择性,并且识别过程不受其他常见干扰离子的影响。进一步,通过job’s曲线和高斯理论计算对探针的识别机理进行了较深入的探究,得到探针与Fe~(3+)按照1∶1络合的结论,并提出了可能的络合位点和识别过程。     

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。     

浅谈检验Fe~(2+)与Fe~(3+)的误区

空白试验证明,用浓度大于1mol/L的盐酸溶液做Fe~(3+)的提取液,或用过浓盐酸溶液酸化试液,盐酸中的Fe~(3+)都会给检验试液中的Fe~(3+)带来干扰;检验食品中的铁元素时,若铁是以Fe~(2+)形式存在,如果加入硝酸将其氧化为Fe~(3+),硝酸中Fe~(3+)会对检验试液中的Fe~(3+)带来干扰。     

特异性识别半胱氨酸荧光探针的合成及细胞成像研究

基于光诱导电子转移(PET)机制,利用Cys亲核性较强,能够与探针分子发生亲核取代反应,使丙烯酰基离去,使探针分子体系内PET过程失效,合成了一种特异性识别半胱氨酸的荧光探针。当向探针溶液分别加入多种测试物时,除与Cys结构类似的Hcy和GSH会引起探针溶液微弱的荧光变化外,其他氨基酸均不会引起探针溶液荧光强度的变化,该探针对Cys具有良好的选择性和灵敏度,可在生理条件下检测Cys,并且区分Hcy和GSH。同时,该探针成功实现了细胞内Cys的荧光成像,为在生物学及医学中的实际应用建立了一种特异性识别Cys的分析方法。