Schiff碱荧光探针的构建及其识别性能研究

发布时间：2020-10-13 03:18

　　 目的:探寻制备简易且能高选择性识别过渡金属离子的Schiff小分子荧光探针,并将其应用于实际样品中过渡金属离子含量测定。方法:以4-溴-1,8-萘酰亚胺、水合肼、4-(2-氨乙基)-吗啉和水杨醛作为原料,通过取代、缩合制备新型Schiff荧光探针L1;以4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚和烟酸酰肼为原料经一步缩合得到荧光探针L2,并采用1H NMR、13C NMR、FT-IR、HR-MS等现代分析手段对其结构和组成进行表征。在Tris-HCl(1/1,v/v,p H=7.4)缓冲溶液中,用荧光分光光度法和紫外-可见吸收分光光度法(UV-vis)研究两个荧光探针对实验室常见的金属离子及阴离子识别性能;采用1H NMR滴定、HR-MS及EDTA滴定实验证实其识别机制。结果:成功制备了2个新型Schiff荧光探针。它们对实验室常见阴阳离子识别性能研究表明:(1)L1能在无水乙醇与Tris-HCl(1/1,v/v,p H=7.4)的混合溶剂中通过荧光猝灭的方式高选择性地识别Cu~(2+),且能在365 nm紫外灯照射下可观测到荧光猝灭行为。该荧光探针对Cu~(2+)检测限为0.047μmol/L,Cu~(2+)在(2.0-9.0μmol/L)浓度范围与探针L1的荧光强度内呈良好线性关系。L1对药物中Cu~(2+)含量测定的平均标示量为106.5%,并能应用于实际水样中Cu~(2+)含量的测定。(2)L2在无水乙醇与Tris-HCl(9/1,v/v,p H=7.4)的混合溶剂中对Ca~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)和Co~(2+)有选择性识别,加入Zn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)后能引起紫外吸收光谱红移,其中Ca~(2+)与L2结合后在365nm紫外灯照射下可观测荧光,即具有荧光光谱的专属性响应。此外,L2对Ca~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)的检测限分别为1.43×10-7 mol/L、1.12×10-5 mol/L、3.56×10-7 mol/L及3.39×10-7 mol/L,Ca~(2+)在2~9μmol/L之间浓度范围与荧光强度呈现出良好的线性关系,Zn~(2+)、Cu~(2+)及Co~(2+)在浓度范围为0~14μmol/L、6~18μmol/L及2~12μmol/L之间的吸光度呈现出良好的线性关系。药物中对各离子含量测定的平均标示量分别Ca~(2+)(98.2%)、Zn~(2+)(87.0%)、Cu~(2+)(94.1%)和Co~(2+)(96.0%),水样中回收率分别为Ca~(2+)(98.9%、94.2%、97.1%)、Zn~(2+)(98.1%、101.9%、103.1%)、Cu~(2+)(93.8%、91.6%、93.8%)和Co~(2+)(91.9%、98.2%、101.0%)。识别机制结果表明,两个荧光探针均是通过分子结构中的N、O配位的方式进行选择性识别。结论:简易制备的2个新的Schiff小分子荧光探针能分别对Cu~(2+)及Cu~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Co~(2+)进行选择性定性定量检测。尤其L2的多功能识别性能,为开发新的制备简易的多功能Schiff小分子荧光探针设计提供了实践基础。
【学位单位】：遵义医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.3
【部分图文】：

图 2-3 探针 L1对阳离子(a)和阴离子(b)选择性识别的荧rescence spectroscopy of probe L1selectively recognizes catimol/L) (a) and anions(1.0×10-4mol/L) (b).对探针 L1的荧光光谱影响研究探针 L1与 Cu2+是否存在荧光强度与浓度的关系增大Cu2+的浓度，测其荧光强度，结果如图2-4所示 Cu2+浓度的增加，L1的荧光强度逐渐减小，直到 C荧光强度淬灭到最低直至饱和，且 Cu2+浓度在 2×10-6的线性关系，其方程为Y= -170.54238X+489.08406（R-4(b)所示。

图 2-4 Cu2+浓度对 L1的荧光强度的影响(a)和标准曲线(b)gure 2-4 The Fluorescence (a) and standard curve (b) of probe L1with diffconcentrations of Cu2+别 Cu2+的可能机理考察探针 L1与 Cu2+是否以配位方式进行识别，为此，先测定[L光强度后，再通过加入螯合剂 EDTA-2Na，摇匀测定其荧光强度u2+，摇匀测定其荧光强度，如此反复两次，结果如图 2-5 所示出，首先[L1-Cu2+]体系在 538nm 处呈荧光猝灭，当加入同a 后，荧光强度显著增大，如此反复两次，可实现荧光强度的可 Cu2+是发生了配位作用，而且过程是可逆的，且 L1具有可重复

图 2-4 Cu2+浓度对 L1的荧光强度的影响(a)和标准曲线(b)Figure 2-4 The Fluorescence (a) and standard curve (b) of probe L1with differentconcentrations of Cu2+3.4 L1识别 Cu2+的可能机理为了考察探针 L1与 Cu2+是否以配位方式进行识别，为此，先测定[L1-Cu2+]体系的荧光强度后，再通过加入螯合剂 EDTA-2Na，摇匀测定其荧光强度，再继续加入 Cu2+，摇匀测定其荧光强度，如此反复两次，结果如图 2-5 所示。从图2-5 可看出，首先[L1-Cu2+]体系在 538nm 处呈荧光猝灭，当加入同浓度的EDTA-2Na 后，荧光强度显著增大，如此反复两次，可实现荧光强度的可逆。说明 L1识别 Cu2+是发生了配位作用，而且过程是可逆的，且 L1具有可重复利用特性。
【参考文献】

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本文编号：2838665