罗丹明基比色/荧光探针高效检测金属离子
发布时间：2022-01-26 16:58
人为因素和环境变化导致大量重金属离子进入生态环境,然后通过食物链进入人体。少量金属离子对人体有益,而过量的金属离子则会威胁人类健康。因此,检测环境中重金属离子含量有着重要意义。本论文合成了系列罗丹明基比色/荧光探针,利用金属离子诱导罗丹明衍生物的螺内酰胺环开环继而与金属离子配位,伴随溶液颜色变化和/或荧光变化实现对不同金属离子的检测。此外,所合成的探针分子用于细胞成像以及实际水样中金属离子的检测。主要内容如下:1.将罗丹明6G乙二胺与联苯酸酐通过偶联反应合成了比色/荧光探针Rh6GCD,实现了对Fe3+和Al3+的比色/荧光检测。在pH 6.0的Tris-HCl缓冲液中,Rh6GCD无色且荧光很弱,加入Fe3+/Al3+后在530 nm处出现强的吸收峰,溶液颜色由无色变为粉色,同时在558 nm处发射强的荧光。在比色及荧光滴定实验中,Fe3+和Al3+分别在10-90μM和10-70μM范围内呈良好的线性关系,比色检测的检出限分别为1.07μM和2.73μ...
【文章来源】：延安大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
T-CDs与OPD传感系统的选择性及灵敏度[24]
罗丹明基比色/荧光探针高效检测金属离子3蔽Fe3+和Cu2+离子，该探针表现出对Fe2+出色的选择性和高灵敏度，检出限为51nM。此外，开发的荧光探针可用于自来水中Fe2+的检测以及活细胞内Fe2+的传感和成像。1.3基于有机框架MOFs材料的荧光探针MOFs材料拥有良好的发光特性，孔尺寸可调节等特点，作为一种新型的传感材料受到了广泛的关注。通过微调微孔通道的表面功能和化学环境，设计具有可识别位点MOFs材料，可用于选择性检测小分子和金属离子。Cui[28]等合成了一种基于Co-MOFs的ZJU-109，由6-(4-吡啶基)-对苯二甲酸(H2pta)和4,4’-双(咪唑基)联苯(4,4-bimbp)两种配体组合而成，这两种配体间存在高效的分子间光致电子转移(PET)，ZJU-109显示出来自(4,4-bimbp)较弱的荧光。当Fe3+存在时，PET过程被阻断使得ZJU-109的荧光大幅度增强，因而该MOFs可作为“开启式”Fe3+的荧光传感探针，实现了对Fe3+的高效检测，检测灵敏度为0.053μM。与传统的分子传感器不同，MOFs中配体的分离和有序排列可以阻止聚集引起的淬灭作用，因此该MOFs的合成为固态发光PET传感器检测Fe3+提供了新思路。Wang[29]等人合成了一种基于亚胺官能化金属-有机框架的荧光探针(UiO-66-N=CH2)，表现出良好的检测Cd2+的能力。加入Cd2+后，MOFs探针在水溶液中荧光增强，这归因于新型荧光探针中C=N基团和特定的金属离子之间的相互作用，为Cd2+测定提供了一种低毒性，高选择性和灵敏的检测方法，如图1-2所示，Cd2+的检出限为0.336μM，线性范围为0-500μM，同时为细胞内Cd2+的传感和成像提供了潜在的可能性。图1-2(a)不同浓度的Cd2+溶液中UiO-66-N=CH2的荧光光谱及(b)468nm处荧光强度[29]
第一章绪论4Fig.1-2(a)ThefluorescencespectraofUiO-66-N=CH2and(b)fluorescenceintensityat468nmofCd2+solutionswithdifferentconcentrations.[29]1.4基于金纳米粒子的比色/荧光探针纳米探针颗粒微小，其在线分析不需要任何惰性气体和高压输入，因此多用于传感检测领域，尤其是基于金纳米颗粒的传感器近年来引起了极大的研究兴趣。金纳米颗粒拥有高的比表面积和优异的光学特性，用于高灵敏度和选择性地检测金属离子具有广阔的应用前景。Zhang[32]提出了一种简单，低成本的比色传感器，利用玫瑰花瓣中的天然孔结构封装金纳米粒子(AuNPs)用于超灵敏检测汞离子(Hg2+)。AuNPs的缺点是在高盐浓度下容易聚集，而玫瑰花瓣提供了一个三维空间，这种大通道中将AuNPs有效地分散，其比表面积增大，从而增强了AuNPs的催化能力。Hg2+的存在会形成金汞合金，从而使得柠檬酸盐封端的AuNPs的催化能力显著增强。在此基础上，利用金汞合金催化亚甲基蓝(MB)与硼氢化钠的反应，放大了比色信号。裸眼可检测的最低浓度为10fM。该传感器在环境样品中Hg2+的定量检测方面具有较强的可行性。图1-3(a)HAuCl4水溶液，蛋氨酸和Met-AuNCs的紫外-可见吸收光谱；(b)室温下Met-AuNCs的荧光激发和发射光谱，Co2+和Cu2+的紫外-可见吸收光谱;(c)Met-AuNC的TEM图像；(d)与Co2+和Cu2+响应前后蛋氨酸和MetAuNCs的FT-IR光谱[33]Fig.1-3(a)UV-visabsorptionspectraoftheaqueousHAuCl4,methionineandMet-AuNCs;(b)FluorescenceexcitationandemissionspectraofMetAuNCsatroomtemperature;UV-visabsorption
本文编号：3610848
【文章来源】：延安大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
T-CDs与OPD传感系统的选择性及灵敏度[24]
罗丹明基比色/荧光探针高效检测金属离子3蔽Fe3+和Cu2+离子，该探针表现出对Fe2+出色的选择性和高灵敏度，检出限为51nM。此外，开发的荧光探针可用于自来水中Fe2+的检测以及活细胞内Fe2+的传感和成像。1.3基于有机框架MOFs材料的荧光探针MOFs材料拥有良好的发光特性，孔尺寸可调节等特点，作为一种新型的传感材料受到了广泛的关注。通过微调微孔通道的表面功能和化学环境，设计具有可识别位点MOFs材料，可用于选择性检测小分子和金属离子。Cui[28]等合成了一种基于Co-MOFs的ZJU-109，由6-(4-吡啶基)-对苯二甲酸(H2pta)和4,4’-双(咪唑基)联苯(4,4-bimbp)两种配体组合而成，这两种配体间存在高效的分子间光致电子转移(PET)，ZJU-109显示出来自(4,4-bimbp)较弱的荧光。当Fe3+存在时，PET过程被阻断使得ZJU-109的荧光大幅度增强，因而该MOFs可作为“开启式”Fe3+的荧光传感探针，实现了对Fe3+的高效检测，检测灵敏度为0.053μM。与传统的分子传感器不同，MOFs中配体的分离和有序排列可以阻止聚集引起的淬灭作用，因此该MOFs的合成为固态发光PET传感器检测Fe3+提供了新思路。Wang[29]等人合成了一种基于亚胺官能化金属-有机框架的荧光探针(UiO-66-N=CH2)，表现出良好的检测Cd2+的能力。加入Cd2+后，MOFs探针在水溶液中荧光增强，这归因于新型荧光探针中C=N基团和特定的金属离子之间的相互作用，为Cd2+测定提供了一种低毒性，高选择性和灵敏的检测方法，如图1-2所示，Cd2+的检出限为0.336μM，线性范围为0-500μM，同时为细胞内Cd2+的传感和成像提供了潜在的可能性。图1-2(a)不同浓度的Cd2+溶液中UiO-66-N=CH2的荧光光谱及(b)468nm处荧光强度[29]
第一章绪论4Fig.1-2(a)ThefluorescencespectraofUiO-66-N=CH2and(b)fluorescenceintensityat468nmofCd2+solutionswithdifferentconcentrations.[29]1.4基于金纳米粒子的比色/荧光探针纳米探针颗粒微小，其在线分析不需要任何惰性气体和高压输入，因此多用于传感检测领域，尤其是基于金纳米颗粒的传感器近年来引起了极大的研究兴趣。金纳米颗粒拥有高的比表面积和优异的光学特性，用于高灵敏度和选择性地检测金属离子具有广阔的应用前景。Zhang[32]提出了一种简单，低成本的比色传感器，利用玫瑰花瓣中的天然孔结构封装金纳米粒子(AuNPs)用于超灵敏检测汞离子(Hg2+)。AuNPs的缺点是在高盐浓度下容易聚集，而玫瑰花瓣提供了一个三维空间，这种大通道中将AuNPs有效地分散，其比表面积增大，从而增强了AuNPs的催化能力。Hg2+的存在会形成金汞合金，从而使得柠檬酸盐封端的AuNPs的催化能力显著增强。在此基础上，利用金汞合金催化亚甲基蓝(MB)与硼氢化钠的反应，放大了比色信号。裸眼可检测的最低浓度为10fM。该传感器在环境样品中Hg2+的定量检测方面具有较强的可行性。图1-3(a)HAuCl4水溶液，蛋氨酸和Met-AuNCs的紫外-可见吸收光谱；(b)室温下Met-AuNCs的荧光激发和发射光谱，Co2+和Cu2+的紫外-可见吸收光谱;(c)Met-AuNC的TEM图像；(d)与Co2+和Cu2+响应前后蛋氨酸和MetAuNCs的FT-IR光谱[33]Fig.1-3(a)UV-visabsorptionspectraoftheaqueousHAuCl4,methionineandMet-AuNCs;(b)FluorescenceexcitationandemissionspectraofMetAuNCsatroomtemperature;UV-visabsorption
本文编号：3610848
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