半花菁类近红外荧光探针在细胞内pH监测中的应用EI北大核心CSCD

pH异常变化与癌症和神经退行性等各种疾病相关,监测p H的变化对研究病理状况至关重要。本文设计合成了一种新型的p H荧光探针MC-p H。该探针最大发射波长在近红外区,可有效避免生物样品自身荧光。探针MC-p H中亚胺基团的质子化与非质子化是荧光开关的关键。在酸性溶液中,MC-p H以亚胺离子形式存在,最大吸收波长为617 nm,最大荧光发射波长为663 nm。随着p H逐渐升高,探针MC-p H主要以亚胺形式存在,617 nm处的特征吸收峰强度逐渐降低,并在467 nm处出现新的吸收峰,且663 nm处的荧光强度急剧降低直至消失。探针MC-p H可以监测溶液中p H的变化,线性范围为p H 3.0~8.0,不受其他常见干扰物的影响,且具有良好的细胞渗透性,可监测He La细胞内p H的变化。     

一种具有双重功能的可视化pH荧光探针的合成及光谱研究

以二烯单酮结构为荧光团,酚羟基为脱质子基团,合成了一种具有双重功能的可视化pH荧光分子探针.pH滴定实验表明,探针的紫外吸收和荧光光谱均对溶液的pH值有很强的依赖性,当体系溶液由酸性变为碱性时,探针的紫外吸收光谱发生明显的红移,并伴有溶液颜色的显著变化;荧光光谱强度在酸性条件下随pH值的变化不大,而在碱性条件下随pH值...     

一种pH荧光探针的合成及光谱研究

设计合成了一种pH荧光分子探针2,5-双(4-羟基-苯亚甲基)环戊酮,并对其光谱性能进行了研究.pH滴定实验表明:探针的紫外吸收和荧光光谱对溶液的pH值有很强的依赖性.当体系溶液由酸性变为碱性时,探针紫外吸收光谱发生明显的红移,并伴有溶液颜色的显著变化.荧光光谱强度在酸性条件下随pH的变化不大,而在碱性条件下荧光强度则...     

苯乙烯类菁染料pH探针的合成与活细胞成像

合成了一个以苯乙烯类菁染料为母体的含胺类基团的pH荧光探针, 合成方法简单, 产物收率高, 提纯方便. 在乙醇-水体系中的性能测试结果表明, 随着pH值的降低, 其非质子化形态的吸收峰强度逐渐降低, 而质子化形式的长波长吸收峰强度逐渐升高, 长、短波长相差(Δλ)130 nm, 颜色由黄色变成粉红色, 利于可视观察; 探针在氨基呈非质子化形式时没有荧光, 氨基质子化后探针的荧光强度显著增强. 活细胞实验表明, 探针可以穿透细胞膜, 在细胞质内pH值偏低区域显示红色荧光, 可以用来定性探测酸性细胞器.     

基于氟引发串联释放的氟硼二吡咯类荧光探针的合成及其识别性能

以4-羟基氟硼二吡咯为荧光团,叔丁基二苯基硅基(TBDPS)作活泼羟基的保护基,设计合成了一种新颖的基于氟离子切断硅氧键,引发释放的氟硼二吡咯类氟离子荧光探针R.光谱实验研究表明,该荧光探针和氟离子作用后,紫外吸收光谱在605 nm处出现新的吸收峰,含R的溶液由橙黄色变成蓝色;荧光发射光谱中在514 nm处最大发射峰出...     

汞离子的高灵敏度裸眼识别和荧光传感探针

设计合成了一种以耐尔蓝为母体的Hg2+光学探针分子1-苯甲酰-3-{2-[9-(乙氨基)-10-甲基-9H-苯并[α]苯酚-5-胺基]乙基}硫脲盐酸盐(NBET). 在pH=7.4的Tris-HCl缓冲液中, 探针分子最大吸收波长为640 nm, 此时溶液为淡蓝色; 加入汞离子可以诱导探针分子在640 nm处的吸收降低, 并在556 nm处产生新的吸收峰, 溶液变为浅紫色, 而其它金属离子的加入未引起显著变化, 基于此可对水溶液中的痕量Hg2+进行裸眼识别. 荧光光谱显示, 汞离子可以特异性地猝灭探针分子在660 nm处的荧光发射. 该探针分子的灵敏度、选择性及荧光量子产率高, 激发/发射波长长, 可以实现水溶液中0.005 μmol/L Hg2+的荧光检测.     

一种对Hg2 进行裸眼识别和检测的新型罗丹明类荧光探针

以若丹明6G、水合肼和原甲酸三乙酯为原料合成了一种新型的若丹明类荧光探针化合物.采用IR、1H NMR、13C NMR、HRMS进行了结构表征,并对其荧光性能进行了研究,结果表明该探针对Hg2+有很好的识别作用.在水和甲醇体系中,探针分子溶液为无色;加入Hg2+,探针分子的最大吸收波长为510nm,荧光强度的最大发射波长为551 nm,探针溶液则呈现浅粉红色,而常见的其他金属离子对其干扰小.当pH小于3.80时,荧光强度显著增加,并显示明亮的粉红色;当pH大于3.80以后,荧光迅速减弱,溶液呈现无色,该探针也可以作为pH探针使用.     

雌马酚的吸收光谱和荧光光谱研究

研究了雌马酚在不同pH条件下的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,从分子结构的角度解释了两种光谱在不同pH条件下发生光谱变化的原因。在中性条件下,雌马酚分子型体的最大吸收峰为280 nm;而在弱碱环境中,7位-OH质子发生电离,电离常数pKa_1=10.08±0.05,出现两个吸收峰(240 nm,294 nm),7位-OH质子电离使吸收峰发生红移;当溶液变为强碱性时,4’位-OH质子电离,电离常数为pKa_2=13.50±0.22,240 nm吸收峰的强度发生变化。在中性条件下,雌马酚的分子型体具有强荧光,最大激发波长和发射波长λ_(ex)/λ_(em)分别为278 nm/316 nm,荧光量子产率为0.11;在弱碱性溶液中,雌马酚的7位-OH质子电离,荧光光谱没有变化,但荧光强度迅速下降;在强碱性条件下,4’位-OH质子电离,导致雌马酚的荧光几乎消失。雌马酚的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的特征与分子结构中羟基的电离具有直接关系,雌马酚的7位-OH电离后的离子型体具有强吸收,它的分子型体具有强荧光。这些光谱特性可为雌马酚的光谱分析方法研究提供依据。     

Yb(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)与EHPG配合物的光谱研究

在0.01mol·L^-1 N-2-羟乙基哌嗪-N′-2-乙磺酸(Hepes),pH 7.4和室温条件下,应用荧光光谱和紫外差光谱研究了Yb(Ⅲ),Gd(Ⅲ)与N-N′-乙烯-二[2-(2-羟基苯基)甘氨酸](EHPG)的配合反应。结果表明,随着稀土离子Yb(Ⅲ)或Gd(Ⅲ)的不断滴加,EHPG在310nm处的最大荧光峰强度逐渐降低,而其紫外差光谱在238和292nm处的吸收峰逐渐增强,当稀土离子Yb(Ⅲ)或Gd(Ⅲ)达到一定量时,310nm处的荧光强度、238和292nm处的吸收峰强     

一种“裸眼”可视化检测溶液的pH值及细胞中铁离子的BODIPY类探针

以吡啶-2-甲酸(4-甲酰基苯酚)酯代替对羟基苯甲醛,将对羟基苯基引入到BODIPY染料的3-位,以高产率得到一个BODIPY类探针2。探针2易溶解到各种有机溶剂中,在甲醇溶液中的最大吸收和发射波长分别为570和585 nm,荧光量子产率达到0.9。当溶液的pH值从酸性过渡到碱性时,对羟基苯乙烯基团会慢慢失去质子,其溶液最大吸收波长发生红移,荧光发生淬灭,而且溶液颜色也发生明显的变化。因此,探针2可作为一种"裸眼"可视化的pH探针。此外,探针2对Fe~(3+)也有明显的响应,在溶液中加入Fe~(3+),探针2分子结构中乙烯基团发生断裂,其溶液最大吸收波长和最大发射峰均发生蓝移。因此,探针2也可以作为Fe~(3+)的比率型探针。同时探针2毒性较低、渗透性好、对Fe~(3+)选择性高,可以应用到细胞中检测Fe~(3+)的含量。     

基于羟苯基苯并咪唑的Zn2+比率荧光探针

通过羰基将两分子2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并咪唑(4-AHBI)连接,合成了结构高度对称的新化合物N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并咪唑)苯基]脲(C27H20N6O3,1),测试了不同溶剂条件下1的紫外吸收和荧光发射光谱,研究了1对Zn2+的选择性识别作用。结果表明,随着溶剂极性的增大,1的紫外吸收峰发生蓝移,激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光发射峰明显增强。与4-AHBI相比,1在乙腈溶液中的紫外吸收强度增强约3.5倍,最大吸收峰红移8 nm,荧光发射增强8倍多。1在乙腈溶液中的Zn2+荧光响应行为表明1与Zn2+的结合将导致1在445 nm处的荧光强度不断降低,而在395 nm处出现的新峰的荧光强度不断增强,具有比率荧光探针的特点,而且检测范围较宽,可达1×10-6-1×10-2 mol.L-1。     

一种基于PET机理pH荧光探针的合成及其性能研究

本文利用光致诱导电子转移(PET)类探针的设计策略,合成了一种以吡喃腈类衍生物为母体、哌嗪为探测基团的新型pH荧光探针DCM-PA。结果表明:DCM-PA的最大吸收波长(λ_(abs))和最大荧光发射波长(λ_(em))分别为421nm和590nm,斯托克斯位移近170nm。在pH=2~12范围内,DCM-PA的荧光强度随pH的升高而降低,pH=2时的荧光强度是pH=12时荧光强度的12倍;DCM=PA的pKa值为7.2,在pH=6~9范围,荧光强度与pH呈良好的线性关系。对比试验证实DCM-PA实现了pH检测的机理:酸性条件下,哌嗪基团与质子结合削弱了其供电子能力,使DCM-PA荧光增强;碱性条件下,哌嗪通过PET作用使探针荧光猝灭。抗干扰试验表明,DCM-PA在中性酸碱度下对多种阴、阳离子均具有良好的抗干扰能力。     

基于氢化吡啶辅助氨基氧化策略的次氯酸根荧光探针的设计、合成及其性能研究

以喹啉作为荧光团,乙烯延展并在芳氨基邻位构建氢化吡啶基作为识别位点,巧妙设计并合成了一种新颖的检测次氯酸根离子的荧光探针A4.光谱实验研究表明,该荧光探针对于次氯酸盐具有很高的选择性、极强的灵敏度(响应时间1.6 s)以及低检测限(77.8 nmol/L).探针A4和次氯酸盐反应后,紫外吸收光谱在421 nm处的吸收峰蓝移,溶液颜色由黄色变成无色;荧光发射光谱在642nm处最大发射峰淬灭,荧光颜色由橙红色变成无荧光.通过光谱比较以及质谱分析,确认了该探针识别机理为次氯酸根诱导氨基氧化亚硝基并伴随氢化吡啶转化为吡啶.进一步,将负载荧光探针A4的试纸条成功应用于次氯酸盐的检测.此外,考察了该探针随水含量的增加发生明显的荧光淬灭现象(ACQ).     

高灵敏度席夫碱镁离子荧光探针的合成及识别性能研究

以对氨基苯甲酰肼为连接基团,分别通过氨基和酰肼基团引入丹磺酰氯和2-羟基-1-萘醛,制备了新型席夫碱(Schiff's base)类荧光探针TZ,实现了对镁离子(Mg~(2+))的高灵敏度识别。利用电喷雾质谱、紫外光谱、荧光光谱等研究了荧光探针TZ对Mg~(2+)的识别作用与机理。紫外光谱表明,单纯探针TZ在386.5 nm出现了萘醛的特征吸收峰;当探针TZ与Mg~(2+)结合后,在411 nm处出现新的吸收峰,等吸收点为400 nm。荧光光谱表明,探针TZ与Mg~(2+)结合后激发波长红移到400 nm,在发射波长468 nm处荧光强度增强10倍,量子产率为0.57。当向TZ中加入其它金属离子(Li~+、Na~+、K~+、Zn~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Ag~+等)时,荧光强度并未发生明显变化,表明TZ对Mg~(2+)具有较高的选择性。通过ESI-MS滴定和Job's plot曲线确定了TZ与Mg~(2+)的配位模式为1∶1的关系,检出限可达0.13μmol/L。     

含均二苯乙烯荧光探针的合成及其对金属离子的识别研究

通过Wittig-Horner反应合成了两个含有均二苯乙烯发色团, 一端为N,N-双(2-乙酰氧乙基)氨基受体, 另一端分别为N,N-二甲氨基(DMDE)或N,N-二苯氨基(DPDE)的荧光探针分子. 进行了NMR和MS表征. 测试了加入不同金属离子时探针分子的吸收和荧光光谱变化. 加入Ag+和Zn2+, DMDE在420 nm处出现强的荧光峰, 在600 nm的荧光峰先增强后减弱, 认为发生了分子间的荧光共振能量转移. 而DPDE在加入Ag+和Zn2+, 420 nm处无荧光发射, 600 nm处的荧光红移并减弱.     

一种用于测定F~-的比色和荧光增强型探针

本文利用F~-诱导Si-O键断裂原理,以亚胺香豆素为荧光母体,成功合成了一种比色和荧光增强型F~-探针。由于探针分子结构的自由度较大,探针分子在乙腈溶液中几乎没有荧光,但随着F~-的加入探针分子经历Si-O键断裂及成环反应,生成具有较大共轭结构的环化产物,其荧光光谱在452nm处呈现出显著的荧光峰(荧光增强46倍),溶液的最大吸收峰由315nm红移至410nm(红移95nm),溶液的颜色由无色变为黄色,适用于裸眼检测F~-。同时,相对于其他阴离子(Cl~-、Br~-、I~-、NO_3~-、HSO_4~-、ClO_4~-、Ac~-、H_2PO_4~-),探针分子表现出对F~-较高的选择性和专一性,为F~-浓度的监测提供了一种高效灵敏的分析方法。     

新型咔唑基半胱氨酸双光子荧光探针的合成及光学性能

以咔唑为母体，设计并合成了一种可检测半胱氨酸的新型双光子荧光探针（3），其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。采用UV-Vis和FL研究了3的光学性能。结果表明：半胱氨酸加量为0~50 eq.时，3的紫外最大吸收峰从365 nm蓝移至342 nm；在350 nm处出现一个等吸收点；在450 nm处的荧光强度增强约23倍。     

罗丹明6G衍生物基偏酸性“关开型”pH荧光探针

以罗丹明6G和水合肼为原料,先制备罗丹明6G酰肼,接着在乙醇中滴加少量冰醋酸做催化剂后与2,5-二甲氧基苯甲醛反应,合成了一种新型的pH荧光分子探针(RGSBD),进行了结构表征及荧光性能研究。结果表明,原本在氢离子浓度较低,即体系pH较高时(pH≥4.0),探针RGSBD内酰胺螺环闭环导致不显示荧光并且无色,然而在氢离子浓度较大即体系pH较低时(pH<4.0)时,其内酰胺螺环闭环产生了明显的颜色变化,发出强烈的荧光。pH 1.9时,探针的荧光强度达到最大,最大荧光峰发生显著的红移。进一步研究表明,探针RGSBD的荧光峰强度差值与pH在1.9~3.2范围内呈良好的线性关系,探针RGSBD识别H^+的选择性高,稳定性与可逆性强,可发展用作生物体内pH荧光传感材料。     

用紫外分光光度法及荧光光度法研究肾上腺素在不同pH条件下的稳定性

在pH7．45磷酸盐缓冲溶液和盐水组成的模拟生理介质中，用UV-分光光度法及荧光光度法研究了肾上腺素分子中电子对能量的传递方式及不同的pH条件对肾上腺素稳定性的影响。结果表明：在此条件下，肾上腺素的特征吸收峰位于278．0nm波长处；当激发光谱波长为279．0nm时，在314．0nm及616．0nm两波长处出现肾上腺素的荧光发射光谱峰。据此提出了测定肾上腺素的荧光光度法，其线性范围为1．80mg&#183;L^-1以内，检出限（S／N=3）为2．70&#215;10^-4mg&#183;L^-1。试验发现：当溶液的pH值大于10时，肾上腺素被氧气氧化生成羰基化合物，致使其吸收峰发生红移及荧光峰的减弱或消失。     

基于芳基炔醛共轭延伸的1,8-萘酰亚胺的高选择性比色和荧光氰离子探针

以N-丁基-4-溴-6-硝基-1,8-萘酰亚胺与邻炔基苯甲醛经Sonogashira偶联反应合成了1个高选择性的氰根离子荧光探针4.在乙腈溶液中,探针4对氰根离子具有比色和荧光双重响应.加入氰根离子后,探针4的紫外-可见光谱在540 nm处产生新吸收峰,溶液由无色变成浅紫色,其他阴离子对探针4的紫外-可见光谱几乎无影响.无CN-存在时,探针4的荧光光谱在484 nm附近产生强荧光,加入CN-后,484 nm处的发射带逐渐消失,同时在600 nm附近产生一组新峰,荧光颜色从浅绿色变成浅棕色.这归因于CN-对不饱和醛基进行加成,进而通过共轭炔基影响萘酰亚胺荧光团上的电荷转移.同时,探针4在乙腈/水(体积比9∶1)混合体系对阴离子的干扰实验进行了详细的研究.