几种金属离子对胭脂红与牛血清白蛋白相互作用的影响——荧光光谱研究

利用荧光光谱法研究了不同温度(15、27、39℃)下食用合成色素胭脂红对牛血清白蛋白(BSA)的内源荧光猝灭特性,考察了Cu2+、Ni 2+、Pb2+等金属离子对二者相互作用的影响,并测定了不同温度下的猝灭常数KSV、结合常数KA和结合位点数n.结果表明,3种金属离子基本不影响胭脂红对BSA荧光猝灭机理,但Cu2+、Ni 2+、Pb2+离子都与BSA有一定的结合能力,可在不同程度上增强胭脂红与BSA的结合作用及其对BSA内源荧光的猝灭.     

铜(II)-氟喹诺酮类抗生素螯合物与赤藓红体系的吸收、荧光和共振Rayleigh散射光谱及其分析应用研究

在pH 4.2~5.0的Britton-Robinson 缓冲溶液中, 环丙沙星(CIP), 诺氟沙星(NOR), 氧氟沙星(OF), 左氧氟沙星(LEV), 洛美沙星(LOM)和司帕沙星(SPA)等氟喹诺酮类抗生素(FLQs) 能与铜(II)形成螯合阳离子, 它们能进一步与赤藓红(Ery)阴离子通过静电引力和疏水作用形成FLQs:Cu(II): Ery为1:1:1的离子缔合物. 此时, 能引起吸收光谱的变化, 并发生明显的褪色作用, 最大褪色波长均位于526 nm处, 反应具有较高的灵敏度, 除NOR的摩尔吸光系数(ε)较低外, 其余5种抗生素的ε值均大于1.0×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 而且LOM和OF体系的ε值均大于3×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 而SPA的e 值高达7.22×10⁵ L·mol^-1·cm^-1, 可用于这类药物的分光光度测定. 离子缔合反应还导致赤藓红的荧光猝灭, 反应也具有高灵敏度, 上述6种FLQs药物的检出限在7.1~12.2 μg·L^-1之间, 为荧光猝灭法测定μg·L^-1级FLQs创造了条件. 离子缔合反应更能导致共振瑞利散射(RRS)的显著增强, 并产生新的RRS光谱. 六种药物的反应产物具有相似的光谱特征, 最大散射波长均位于566 nm处, 并在333 nm和287 nm处有2个较小的散射峰. 在一定条件下散射增强(ΔI)与药物浓度成正比. RRS法较褪色分光光度法和荧光猝灭法具有更高的灵敏度, 对不同的FLQs药物的检出限在1.7 μg·L^-1至3.1 μg·L^-1之间, 更适于痕量的FLQs测定. 研究了反应产物的吸收、荧光和RRS光谱特征, 适宜的反应条件及分析化学性质, 结合量子化学计算方法讨论了离子缔合反应的历程及对光谱特征的影响, 并研究了RRS法 的选择性及分析应用.     

基于咔唑衍生物的荧光化学传感器的合成及其对金属离子的选择性识别性能

以咔唑为原料合成了2个荧光化学传感器,所得化合物的组成和结构经元素分析以及质谱、红外光谱、核磁共振氢谱验证.通过在25℃下进行荧光光谱滴定,研究了传感器在体积比为1∶1的二甲基亚砜/水缓冲溶液[三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl),pH=7.4]中对Cu2+和Fe3+的选择性识别作用.结果表明,所合成的传感器与Cu2+和Fe3+形成1∶1的配合物并导致荧光猝灭,并对Cu2+离子和Fe3+离子具有较高的选择性识别和荧光传感性能.     

孔雀石绿与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了在缓冲溶液中不同温度下孔雀石绿(MG)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用. 实验结果表明, MG对BSA的内源荧光猝灭为静态猝灭过程. 测定了该反应在不同温度下的结合常数KA, KA分别为7.69×10⁴ L·mol-1(10 ℃)、5.31×10⁴ L·mol-1(20 ℃)和4.85×10⁴ L·mol-1(37 ℃), MG与BSA以摩尔比1:1结合. 根据Forster非辐射能量转移理论, 求出了37 ℃时给体(MG)和受体(BSA)之间能量转移效率和结合距离分别为E=0.1635 和r=2.30 nm. 计算出的热力学参数表明, MG 和BSA之间的作用力主要是通过氢键和范德华力相互作用.     

荧光法研究金属离子对橙皮素与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光光谱和三维荧光光谱法研究了橙皮素(HSP)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用,并考察了共存金属离子Cu2+,Zn2+对二者相互作用的影响。实验结果表明,HSP对BSA的内源性荧光具有猝灭作用,猝灭类型为静态猝灭,作用力类型是氢键和范德华力,Cu2+,Zn2+的加入未改变HSP对BSA的猝灭类型和作用力类型。通过比较猝灭常数、结合常数、结合位点数、猝灭效率和三维荧光光谱图变化,推知Cu2+,Zn2+能与BSA产生结合作用,使其成为受制状态下的刚性肽链,从而影响HSP进入BSA疏水腔,减弱了HSP与BSA的结合能力,表现为与HSP存在竞争作用。     

α-呋喃甲醛缩对硝基苯胺对Hg2+的识别研究

设计合成了荧光传感分子α-呋喃甲醛缩对硝基苯胺(FFNA),通过红外(IR)光谱和核磁共振谱(1H NMR)表征了其结构.并应用荧光光谱研究其在水中对过渡金属离子的响应.结果表明,FFNA的荧光发射光谱对Hg2+表现出高的选择性响应,对Zn2+、Ni2+和Cd2+等金属离子响应则很弱;初步探讨了受体分子与Hg2+结合模式与荧光猝灭原因.     

肉桂酸与牛血清白蛋白相互作用及酒精的影响

用荧光光谱法研究了肉桂酸与牛血清白蛋白(BSA)在生理条件下的相互作用. 实验结果表明, 肉桂酸与BSA能形成1:1复合物, 荧光猝灭属于静态猝灭过程; 与BSA分子间主要的结合作用力为疏水作用; 310 K 下结合常数和结合位点数分别为3.07×10⁴ L·mol-1和1.10; 肉桂酸使BSA的构象发生了变化; 另外, 酒精的加入使其结合常数和结合位点数减小.     

Cu(bpy)2+2与鸟嘌呤及鸟苷相互作用的研究

在中性磷酸盐缓溶冲液中，用电化学和荧光光谱法研究了Cu(bpy)²⁺₂与鸟嘌呤和鸟苷的相互作用。结果表明鸟嘌呤和鸟苷与Cu(bpy)²⁺₂的配位比均为1∶1，配位常数分别为4.62×10⁴ L/mol和1.96×10⁴ L/mol。紫外光谱电化学实验进一步表明，鸟嘌呤或鸟苷与Cu(bpy)²⁺₂发生了相互作用。     

罗布麻活性成分与人血清白蛋白结合的光谱学研究

应用荧光和紫外光谱研究了人血清白蛋白与罗布麻活性成分槲皮素(QUE)、芸香苷(RUT)和儿茶素(CAT)的结合机理. 在QUE与蛋白质浓度比小于3.5时, 其荧光猝灭机理主要是静态猝灭, 在药物浓度较高时动态猝灭所占的比例增加; RUT在整个实验浓度范围内对蛋白质的荧光猝灭机理为静态猝灭; CAT与蛋白质之间不能形成复合物, 其荧光猝灭主要由动态猝灭产生. QUE和RUT分别与蛋白质形成1∶1的复合物, 结合常数分别为(1.51±0.13)×10⁵和(0.81±0.08)×10⁵ L•mol^－1. 由于激发态质子转移, 与蛋白质的相互作用引起QUE和RUT内源荧光发射峰强度的明显增加, 进一步证实了它们与蛋白质的结合. 与蛋白质的结合也引起了QUE紫外吸收带的明显红移, 说明药物分子中的酚羟基发生了解离, 以离子形式与蛋白质发生作用. RUT的紫外吸收谱带没有明显移动, 说明它主要以中性状态与蛋白质结合. 应用与蛋白质作用后药物分子紫外吸收光谱的二阶导数谱, 对药物与蛋白质的结合模式进行了深入探讨.     

Cu2+与烟草多酚氧化酶相互作用研究

本文通过酶活性测定,荧光光谱和紫外光谱研究了外加Cu2+与烟草多酚氧化酶(简称PPO)的相互作用。结果表明,微量铜的加入能增加酶的活性,犤Cu2+犦/犤PPO犦为0.20左右时酶活性最大,犤Cu2+犦/犤PPO犦为0.91时,Cu2+开始表现出对PPO活性的抑制;Cu2+对PPO内源荧光的猝灭机制属于形成络合物所引起的静态猝灭,猝灭常数Ksv为8.0375×103L·mol-1;Cu2+的加入使PPO蛋白质分子构象发生变化,α-螺旋含量增加,多肽链及Trp和Tyr残基的芳杂环进一步向分子内收缩,疏水基团之间的疏水作用增强。     

基于双控荧光开关的NOR和OR分子逻辑门

合成了L-精氨酸蒽衍生物1, 考察了碱土及过渡金属离子对主体分子1荧光光谱的影响, 结果发现, 在中性水溶液条件下只有Cu2＋能有效地猝灭其荧光. 另外, 通过OH－/H＋和Cu2＋/乙二胺四乙酸(EDTA)均能对化合物1的荧光强度进行可逆性调控. 在此基础上, 我们以化合物1水溶液作为起始状态, 以OH－和Cu2＋为两化学输入, 构建了一个“或非”(NOR)分子逻辑门; 以1-Cu2＋水溶液体系作为起始状态, 以H＋和EDTA为两化学输入, 构建了一个“或”(OR)分子逻辑门.     

吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚酰腙衍生物的合成及Cu2+荧光探针行为

设计合成了吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚酰腙衍生物6. 测试了其紫外光谱和荧光光谱, 研究了其对铜离子的选择性识别作用. 结果表明, 化合物6作为铜离子荧光探针, 受常见离子干扰较小, 对于铜离子有着较高的选择性和较低的检出限.     

"Turn-on" fluorescent sensor for Hg2+ via displacement approach

A new Cu2+ compound Cu- NB, (where H2 NB is bis(2-hydroxyl-naphthalene-carboxaldehyde) benzil dihydrazone) was synthesized as a highly selective fluorescence chemosensor for the detection of Hg2+ in aqueous media through a displacement "turn-on" signaling strategy. Whereas the coordination of Cu2+ resulted in a considerable quenching of the typical luminescence of the naphthol rings in Cu-NB, the addition of Hg2+ ion led to a dramatic increase in the emission intensity of Cu-NB at about 530 nm (excitation at 430 nm). The competitive fluorescent experiments showed that alkali, alkaline earth metal ions, the group 12 metals Zn2+, Cd2+, the first-row transition-metal ions such as Mn2+, Fe2+, Co2+, and Ni2+, as well as Pb2+ could not inhibit the Hg2+-binding fluorescent enhancement. It is postulated that the existence of Cu2+ in the luminescent probe Cu-NB could turn away the interferences of other metal cations from Hg2+ detection. The optical responses of the free ligand upon addition of Cu2+ ion, and of the Hg-H2NB compound upon the addition of Cu2+ were also investigated for comparisons.     

1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-芳基-2-吡唑啉的合成及Cu2+荧光探针行为

设计合成了6个1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6二甲氧基苯基)-5-芳基-2-吡唑啉化合物4a～4f.测试了它们的紫外光谱和荧光光谱,研究了其对铜离子的选择性识别作用.结果表明,化合物4f作为铜离子荧光探针,受常见离子干扰较小,对于铜离子有着较高的选择性和较低的检出限.     

1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-苯基-2-吡唑啉的合成及锌离子探针的研究

设计合成了1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-苯基-2-吡唑啉(4), 测试了其紫外光谱和荧光光谱, 研究了其对锌离子的选择性识别作用. 结果表明, 化合物4作为锌离子荧光探针, 受常见离子的干扰较小, 对于锌离子有着较高的选择性和较低的检出限.     

N-(8-对氨基苯磺酰)胺基喹啉的合成及其荧光性质的研究

合成了一种Zn2+荧光探针N-(8-对氨基苯磺酰)胺基喹啉(HQAS),探讨了HQAS与Zn2+的键合比和配位模式,以及不同pH,其它金属离子对Zn2+检测的影响.研究结果显示:该探针与Zn2+形成配合物,使其荧光增强,键合比为2:1,pH 7.2时荧光强度增大9.4倍.大多数金属离子几乎不干扰Zn2+的检测,Cu2+...     

罗丹明类荧光探针的合成及对铜离子的检测

合成了罗丹明类Cu2+荧光增强型分子探针3',6'-双(二乙氨基)-2-(N-乙叉基氨基)螺[异吲哚-1,9'-占吨]-3-酮（RA）,并研究了它的光谱性能及对铜离子的识别作用.在乙腈/水（体积比1/1）的介质中,当加入Cu2+后探针RA显玫瑰红色,最大吸收波长为548 nm,最大发射波长为571 nm,且荧光强度显著增强,但是,其它常见离子如Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Mn2+, Cd2+, Cr3+, Co2+, Ni2+, Ag+, Pb2+, Zn2+, Fe3+, Hg2+不引起或引起很小的紫外/可见或荧光光谱变化.RA的选择性荧光增强主要是由于Cu2+诱导分子中的酰胺闭环结构发生开环,导致分子结构的共轭程度增大.在6.5×10-8～2.9×10-6 mol?L-1范围内RA可以有效检测Cu2+,检测限为5.0×10-8 mol?L-1.RA对Cu2+的识别不可逆,而且探针RA对pH值不敏感,可以在比较宽的范围内（pH=4.1～10.5）高灵敏、高选择性检测Cu2+.     

水杨醛-4-甲氧基苯甲酰腙识别锌离子的研究

设计合成了荧光传感分子水杨醛-4-甲氧基苯甲酰腙(SAMB),通过IR、1HNMR和元素分析确证了其结构,利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱考察了其对不同阳离子的识别作用。结果表明,SAMB的荧光发射对锌离子表现出高选择性响应,且形成1∶1型配合物。乙醇中锌离子的加入导致SAMB的荧光增强328倍,而其他过渡金属离子只引起SAMB的荧光的略微增强。初步探讨了受体分子与锌离子的结合模式与荧光增强机理。     

一种香豆素类荧光探针的合成及其性能研究

本文设计合成了一种基于香豆素的荧光探针L,通过氢谱、质谱对其结构进行表征。该探针在DMSO/H_2O(体积比9∶1)体系中对Co~(2+)和Ni~(2+)具有较好的选择性和灵敏度。Co~(2+)和Ni~(2+)的加入使得探针L的荧光发射发生猝灭,其他金属离子未对探针的荧光产生明显的影响。探针L与Co~(2+)和Ni~(2+)的配位比均为1∶2,其对Co~(2+)和Ni~(2+)的检出限分别为1.002×10~(-7)和9.78×10~(-6) mol/L,结合常数分别是1.06×10~6和9.84×10~5 L·mol~(-1)。     

A copper(II) ion-selective on-off-type fluoroionophore based on zinc porphyrin-dipyridylamino

A new copper(II) fluorescent sensor 5,10,15,20-tetra((p-N,N-bis(2-pyridyl)amino)phenyl)porphyrin zinc (1) has been designed and synthesized by the Ullmann-type condensation of bromoporphyrin zinc with 2,2'-dipyridylamine (dpa) under copper powder as a catalyst as well as with K2CO3 as the base in a DMF solution. It consists of two separately functional moieties: the zinc porphyrin performs as a fluorophore, and the dpa-linked-to-zinc porphyrin acts as a selected binding site for metal ions. It displays a high selectivity and antidisturbance for the Cu2+ ion among the metal ions examined (Na+, Mg2+, Cr3+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, and Fe3+) and exhibits fluorescence quenching upon the binding of the Cu2+ ion with an "on-off"-type fluoroionophoric switching property. The detection limit is found to be 3.3 x 10(-7) M (3s blank) for Cu2+ ion in methanol solution, and its fluorescence can be revived by the addition of EDTA disodium solution. The design strategy and remarkable photophysical properties of sensor 1 help to extend the development of fluorescent sensors for metal ions.