基于罗丹明的六元螺环Cu 2+ 和pH荧光探针的设计研究
发布时间：2021-09-30 11:10
长期以来,罗丹明类荧光染料因其众多的优点而被生物医学、环境化学、材料科学等多个领域广泛应用。但大多数罗丹明类荧光探针都是以五元环的结构形式存在,目前为止对六元环荧光探针的研究较少,对其构效关系尚不明确。本文第一部分以罗丹明B为母体,将罗丹明B转化为活性较高的罗丹明B-醛基（2-CHO-rhB）,再与水合肼结合,提纯后得到六元螺环铜离子探针SMR-Cu,并且这一合成路线也可应用其他活性醛与氨基的结合。对探针SMR-Cu测试了离子选择性,离子抗干扰性,pH响应情况,浓度滴定,动力学响应,Job曲线。结果显示,与罗丹明6G为母体的次氯酸探针6G-HYD相比,SMR-Cu表现出对Cu2+的特异性并且该响应可逆。SMR-Cu表现出较强的抗干扰能力,其光谱不受常见阴离子和常见金属离子的干扰,在pH=2.0-10.0区间内均能检测出Cu2+的存在。SMR-Cu灵敏度高,在检测Cu2+时几秒内即可达到荧光峰值,经计算检出限（LOD）=0.19μM。本文第二部分设计以罗丹明B为母体,利用罗丹明酰氯与叠氮化钠生成罗丹明酰基叠氮,酰基叠氮在高温下通氮气生成罗丹明异氰酸酯。当反应体系中存在氨水时,直接生成含碳...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
荧光探针检测信号原理示意图
第1章前言2转移，此状态下荧光淬灭，探针分子无荧光现象。当目标分子出现时抑制了光诱导电子转移，因此荧光团改变状态发射荧光。光致电子转移机制是开发新型成像探针的通用方法，可通过识别部分信息选择性地检测多种生物标记。Zhang等[6]依赖独特的空间折叠光致电子转移（SPET）机制开发了一种新颖的荧光探针Z1，该探针对检测碳酸酐酶IX（CA-IX）具有高灵敏度和选择性。图1-2Zhang等人合成的用于选择性检测CA-IX的空间折叠PET的荧光探针Z1三硝基酚（PA）一般情况下是一个缺电子系统，基于给体-受体的相互作用，缺电子系统易与富电子系统结合。如果荧光探针含有一个电子富集单元，它就可能与PA相互作用，引起能量转移。针对这一现象，LiHongda等人[7]设计并合成了一种以碱性氮原子为电子供体的PET型荧光探针p-PBP。该探针可在三硝基甲苯（TNT），三硝基苯甲硝胺（CE），季戊四醇四硝酸酯（PETN），环三甲基三硝胺（RDX），环四亚甲基乙烯三胺（HMX），硝基苯（NB），4-硝基甲苯（NT），2,4-二硝基甲苯（DNT），4-硝基苯酚（NP），2,4-二硝基苯酚（DNP）及常见无机爆炸性离子（K+、Ba2+、NH4+、NO3-、ClO3-、ClO4-）和常见离子（Na+、Ca2+、Mg2+）中高灵敏度高选择性地检测三硝基酚（PA）。探针p-PBP的荧光淬灭是由于光致电子转移（PET）引起的，成功地应用于实际样品和生物环境中。p-PBP对PA的检出限低至13.06nmol/L，远低于地表水环境质量标准规定的浓度，响应时间小于30s。用于检测真实样品中PA的浓度水平，并为法医学中PA的定量分析提供了一种新的方法。
第1章前言3图1-3LiHongda等人合成的探针p-PBP1.2.2分子内电荷转移（Intramolecularchargetransfer，ICT）类荧光探针典型的分子内电荷转移型探针的原理，是由于探针分子含有一个给电子基团和一个吸电子基团，在光激发下，分析物的电荷直接与探针的给电子基团或吸电子基团结合，导致分子内的电荷转移被强化或减弱，从而使荧光光谱发生变化。GangWang等人[8]合成了一种基于分子内电荷转移(ICT)的苯并咪唑类亚硫酸氢离子比色荧光探针1。其原理是探针1在水-乙醇中醛基与亚硫酸氢钠混合后，转化为相应的亚硫酸氢钠加合物，导致电子给体-受体系统解除共轭，探针1中的ICT光物理过程受阻，因此，可以同时观察到498nm处发射带的减小和368nm附近荧光峰的增大。增强了发射强度在368nm和498nm处的比值。通过亚硫酸氢离子诱导加成反应阻断探针1的ICT过程中，探针1对亚硫酸氢根的荧光响应具有明显的发射波长偏移(130nm)，对亚硫酸氢根的选择性高于其他阴离子。探针的检测浓度范围为2.0-200mmol/L，检测限为0.4mmol/L，方法简单并可广泛用于水环境中亚硫酸氢根的检测。图1-4检测亚硫酸氢根的比色荧光探针1RashidAli等人[9]研究了一种新开发的荧光探针:三氰基乙基苯基菲并咪唑（TCPPI）。结果表明在不同类别阴离子相互作用时，TCPPI显示肉眼敏感的荧光“turn-on”响应，可以选择性检测乙腈（MeCN）中的F-（0.98μM，18.62ppb）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Nile Red的线粒体靶向性增强型硫化氢荧光探针及其细胞成像[J]. 于海波,李红玲,张新富,肖义,方沛菊,吕春娇,侯伟. 化学学报. 2015(05)
[2]钦州湾近20a来水环境指标的变化趋势 Ⅶ:水温、盐度和pH的量值变化及其对生态环境的影响[J]. 何本茂,韦蔓新. 海洋环境科学. 2010(01)
[3]CO2/pH对三种藻生长及光合作用的影响[J]. 杨波,储昭升,金相灿,阎峰,曾清如. 中国环境科学. 2007(01)
[4]核磁共振法（NMR）和pH法研究Zn（Ⅱ）与HEDP（1-羟基乙叉-1,1-二膦酸）的配合物[J]. 庄瑞舫,李巧英. 无机化学学报. 1989(01)
本文编号：3415744
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
荧光探针检测信号原理示意图
第1章前言2转移，此状态下荧光淬灭，探针分子无荧光现象。当目标分子出现时抑制了光诱导电子转移，因此荧光团改变状态发射荧光。光致电子转移机制是开发新型成像探针的通用方法，可通过识别部分信息选择性地检测多种生物标记。Zhang等[6]依赖独特的空间折叠光致电子转移（SPET）机制开发了一种新颖的荧光探针Z1，该探针对检测碳酸酐酶IX（CA-IX）具有高灵敏度和选择性。图1-2Zhang等人合成的用于选择性检测CA-IX的空间折叠PET的荧光探针Z1三硝基酚（PA）一般情况下是一个缺电子系统，基于给体-受体的相互作用，缺电子系统易与富电子系统结合。如果荧光探针含有一个电子富集单元，它就可能与PA相互作用，引起能量转移。针对这一现象，LiHongda等人[7]设计并合成了一种以碱性氮原子为电子供体的PET型荧光探针p-PBP。该探针可在三硝基甲苯（TNT），三硝基苯甲硝胺（CE），季戊四醇四硝酸酯（PETN），环三甲基三硝胺（RDX），环四亚甲基乙烯三胺（HMX），硝基苯（NB），4-硝基甲苯（NT），2,4-二硝基甲苯（DNT），4-硝基苯酚（NP），2,4-二硝基苯酚（DNP）及常见无机爆炸性离子（K+、Ba2+、NH4+、NO3-、ClO3-、ClO4-）和常见离子（Na+、Ca2+、Mg2+）中高灵敏度高选择性地检测三硝基酚（PA）。探针p-PBP的荧光淬灭是由于光致电子转移（PET）引起的，成功地应用于实际样品和生物环境中。p-PBP对PA的检出限低至13.06nmol/L，远低于地表水环境质量标准规定的浓度，响应时间小于30s。用于检测真实样品中PA的浓度水平，并为法医学中PA的定量分析提供了一种新的方法。
第1章前言3图1-3LiHongda等人合成的探针p-PBP1.2.2分子内电荷转移（Intramolecularchargetransfer，ICT）类荧光探针典型的分子内电荷转移型探针的原理，是由于探针分子含有一个给电子基团和一个吸电子基团，在光激发下，分析物的电荷直接与探针的给电子基团或吸电子基团结合，导致分子内的电荷转移被强化或减弱，从而使荧光光谱发生变化。GangWang等人[8]合成了一种基于分子内电荷转移(ICT)的苯并咪唑类亚硫酸氢离子比色荧光探针1。其原理是探针1在水-乙醇中醛基与亚硫酸氢钠混合后，转化为相应的亚硫酸氢钠加合物，导致电子给体-受体系统解除共轭，探针1中的ICT光物理过程受阻，因此，可以同时观察到498nm处发射带的减小和368nm附近荧光峰的增大。增强了发射强度在368nm和498nm处的比值。通过亚硫酸氢离子诱导加成反应阻断探针1的ICT过程中，探针1对亚硫酸氢根的荧光响应具有明显的发射波长偏移(130nm)，对亚硫酸氢根的选择性高于其他阴离子。探针的检测浓度范围为2.0-200mmol/L，检测限为0.4mmol/L，方法简单并可广泛用于水环境中亚硫酸氢根的检测。图1-4检测亚硫酸氢根的比色荧光探针1RashidAli等人[9]研究了一种新开发的荧光探针:三氰基乙基苯基菲并咪唑（TCPPI）。结果表明在不同类别阴离子相互作用时，TCPPI显示肉眼敏感的荧光“turn-on”响应，可以选择性检测乙腈（MeCN）中的F-（0.98μM，18.62ppb）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Nile Red的线粒体靶向性增强型硫化氢荧光探针及其细胞成像[J]. 于海波,李红玲,张新富,肖义,方沛菊,吕春娇,侯伟. 化学学报. 2015(05)
[2]钦州湾近20a来水环境指标的变化趋势 Ⅶ:水温、盐度和pH的量值变化及其对生态环境的影响[J]. 何本茂,韦蔓新. 海洋环境科学. 2010(01)
[3]CO2/pH对三种藻生长及光合作用的影响[J]. 杨波,储昭升,金相灿,阎峰,曾清如. 中国环境科学. 2007(01)
[4]核磁共振法（NMR）和pH法研究Zn（Ⅱ）与HEDP（1-羟基乙叉-1,1-二膦酸）的配合物[J]. 庄瑞舫,李巧英. 无机化学学报. 1989(01)
本文编号：3415744
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