具有简单结构的丹磺酰胺类阳离子荧光探针研究

发布时间：2017-09-05 12:30

  本文关键词：具有简单结构的丹磺酰胺类阳离子荧光探针研究

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【摘要】：H~+、Fe~(3+)和Hg~(2+)等阳离子会对生物及其赖以生存的环境产生重要的影响,因此对它们进行检测具有重要意义。荧光探针法是一种很具吸引力的阳离子检测方法。本文以丹磺酰氯作为荧光团前体,分别与氨基硫脲、二乙醇胺和氨基乙酸反应合成了三个结构简单的丹磺酰胺类阳离子荧光探针,通过质谱、红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱和元素分析对探针结构进行了表征,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了探针对H~+、Fe~(3+)和Hg~(2+)的传感性能,进一步探讨了传感机理。具体内容包括:基于丹磺酰氯和氨基硫脲的pH荧光探针(DNST):以丹磺酰氯和氨基硫脲为原料合成了荧光探针DNST。在乙醇/Britton-Robinson缓冲溶液(1/9,v/v)中,DNST的荧光光谱只对pH(H~+)产生高选择性、高灵敏度响应。当pH值从10.88降低到1.98时,DNST的荧光几乎完全被猝灭。DNST的pKa为4.98。DNST有较强的抗干扰能力,并且响应速度快,识别过程可逆。DNST主要是利用二甲氨基上的氮原子质子化对H~+进行识别,属于典型的分子内电荷转移机理。基于丹磺酰氯和二乙醇胺的Fe~(3+)荧光探针(DNSE):用丹磺酰氯和二乙醇胺反应合成了荧光探针DNSE。在DNSE的水/乙腈(1/99,v/v)溶液中,Fe~(3+)的加入可以使溶液在533 nm处的荧光猝灭8倍左右。在Fe~(3+)浓度0~100μM范围内,溶液在533 nm处的荧光强度和Fe~(3+)浓度有较好的线性关系,Fe~(3+)检测限为3.45μM。DNSE对Fe~(3+)的响应速度快,并且有很好的抗干扰能力。DNSE对Fe~(3+)的识别过程可逆。DNSE通过二乙醇胺中的氮原子和氧原子与Fe~(3+)形成1:1的络合物,络合常数为7.94×104 M-1。基于丹磺酰氯和氨基乙酸的Hg~(2+)荧光探针(DNSG):将丹磺酰氯和氨基乙酸反应合成了荧光探针DNSG。在HEPES缓冲溶液(20 mM,pH 6.7)中,DNSG(100μM)可以通过荧光猝灭识别Hg~(2+)。在Hg~(2+)浓度0~80μM范围内,溶液的最大荧光强度与Hg~(2+)浓度呈现较好的线性关系,Hg~(2+)检测限为0.33μM。而在添加了丝素蛋白(0.076 g/L)的HEPES缓冲溶液(20 mM,pH 6.7)中,DNSG(100μM)可以通过荧光增强和光谱蓝移识别Hg~(2+),荧光增强1.4倍,波长蓝移52 nm。在Hg~(2+)浓度0~160μM范围内,溶液最大荧光强度与Hg~(2+)浓度呈现较好的线性关系,Hg~(2+)检测限为0.81μM。DNSG对实际环境水样中Hg~(2+)的检测有较好的效果。DNSG有很好的抗干扰能力,对Fe~(3+)的响应速度快,识别过程可逆。DNSG作为猝灭型探针时,与Hg~(2+)的络合比为1:1;而作为增强型探针时,与Hg~(2+)的络合比为1:2。
【关键词】：丹磺酰氯 阳离子 荧光探针
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-34
• 1.1 荧光探针概述11-12
• 1.1.1 荧光探针的概念和组成11
• 1.1.2 荧光探针的原理和作用11-12
• 1.2 pH荧光探针12-14
• 1.3 Fe~(3+)荧光探针14-17
• 1.4 Hg~(2+)荧光探针17-20
• 1.5 丹磺酰胺类荧光探针20-24
• 1.5.1 丹磺酰胺类H~+、Fe~(3+)和Hg~(2+)荧光探针20-23
• 1.5.2 丹磺酰胺类其他阳离子荧光探针23-24
• 1.6 论文的目的24-25
• 参考文献25-34
• 第二章 基于丹磺酰氯和氨基硫脲的pH荧光探针34-46
• 2.1 引言34
• 2.2 实验部分34-37
• 2.2.1 主要原料和仪器34-35
• 2.2.2 荧光探针DNST的合成35
• 2.2.3 结构表征方法35-36
• 2.2.4 溶液配制方法36-37
• 2.2.5 计算方法37
• 2.3 结果与讨论37-44
• 2.3.1 DNST的结构表征37-39
• 2.3.2 DNST的光物理性能39-40
• 2.3.3 DNST对阳离子的选择性40-41
• 2.3.4 pH对DNST荧光光谱的影响41-42
• 2.3.5 共存离子对DNST检测pH的干扰性42-43
• 2.3.6 DNST检测pH的时间响应性43
• 2.3.7 DNST检测pH的可逆性43-44
• 2.3.8 DNST检测pH的机理44
• 2.4 本章小结44
• 参考文献44-46
• 第三章 基于丹磺酰氯和二乙醇胺的Fe~(3+)荧光探针46-58
• 3.1 引言46
• 3.2 实验部分46-48
• 3.2.1 主要原料和仪器46
• 3.2.2 荧光探针DNSE的合成46-47
• 3.2.3 结构表征方法47
• 3.2.4 溶液配制方法47-48
• 3.2.5 计算方法48
• 3.3 结果与讨论48-56
• 3.3.1 DNSE的结构表征48-50
• 3.3.2 DNSE的光物理性能50-51
• 3.3.3 DNSE对金属离子的选择性51-52
• 3.3.4 Fe~(3+)浓度对DNSE荧光光谱的影响52-53
• 3.3.5 共存离子对DNSE检测Fe~(3+)的影响53
• 3.3.6 DNSE检测Fe~(3+)的时间响应性53-54
• 3.3.7 DNSE检测Fe~(3+)的可逆性54-55
• 3.3.8 DNSE检测Fe~(3+)的机理55-56
• 3.4 本章小结56
• 参考文献56-58
• 第四章 基于丹磺酰氯和氨基乙酸的Hg~(2+)荧光探针58-77
• 4.1 引言58
• 4.2 实验部分58-61
• 4.2.1 主要原料和仪器58
• 4.2.2 荧光探针DNSG的合成58-59
• 4.2.3 结构表征方法59
• 4.2.4 溶液配制方法59-60
• 4.2.5 计算方法60-61
• 4.3 结果与讨论61-74
• 4.3.1 DNSG的结构表征61-63
• 4.3.2 DNSG作为猝灭型Hg~(2+)荧光探针63-66
• 4.3.2.1 DNSG对金属离子的选择性63-64
• 4.3.2.2 Hg~(2+)浓度对DNSG荧光光谱的影响64
• 4.3.2.3 共存离子对DNSG检测Hg~(2+)的影响64-65
• 4.3.2.4 DNSG检测Hg~(2+)的时间响应性65
• 4.3.2.5 用DNSG检测环境水样中的Hg~(2+)65-66
• 4.3.3 DNSG作为增强型Hg~(2+)荧光探针66-70
• 4.3.3.1 DNSG对金属离子的选择性66-68
• 4.3.3.2 Hg~(2+)浓度对DNSG荧光光谱的影响68
• 4.3.3.3 共存离子对DNSG检测Hg~(2+)的影响68-69
• 4.3.3.4 DNSG检测Hg~(2+)的时间响应性69
• 4.3.3.5 用DNSG检测环境水样中的Hg~(2+)69-70
• 4.3.4 DNSG作为猝灭型和增强型荧光探针识别Hg~(2+)的机理70-74
• 4.3.4.1 DNSG作为猝灭型Hg~(2+)荧光探针的机理70-72
• 4.3.4.2 DNSG作为增强型Hg~(2+)荧光探针的机理72-74
• 4.4 本章小结74-75
• 参考文献75-77
• 第五章 结论77-79
• 硕士期间研究成果79-80
• 致谢80-81

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1 王姗姗;;小分子荧光探针在硫醇检测中的最新研究进展[J];科技信息;2010年23期

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本文编号：797989