罗丹明B基金属离子双响应探针的合成及性能研究

发布时间：2017-09-29 13:30

  本文关键词：罗丹明B基金属离子双响应探针的合成及性能研究

  更多相关文章： 罗丹明B 荧光探针 比色探针 Pb2+ Cu2+ Hg2+

【摘要】：分子、离子识别在生物体系和客体分子化学中起着十分重要的作用。发展高度专一和敏感的金属离子探针对生物体和生态环境具有重要的意义,吸引了研究学者们越来越多地关注。基于荧光法和比色法的探针,因操作简单、专一性好、灵敏度高等优点成为离子检测最常用的方法。罗丹明类有机染料分子因具有特殊的螺环结构,存在关环(无荧光,无色)和开环(有荧光,粉色)的转换,成为构建荧光探针的理想模型。相较于目前报导的大多数针对单一离子探针来说,通过调节体系的酸碱性或者改变溶剂来实现对金属离子的双响应行为的探针依然较为少见。本论文基于金属离子络合诱导罗丹明开环的机理,设计合成了两个罗丹明B基金属离子双响应探针。一、基于罗丹明B异羟肟酸的双功能探针L1,在pH 6.5的HEPES缓冲溶液中,对Pb2+具有高选择性地荧光增强响应,在加入Pb2+之后,溶液的荧光颜色由无色变为明显的橘红色;在pH 7.2的HEPES缓冲溶液中,Cu2+的加入使溶液颜色发生裸眼可辨的由无色到紫红色的变化,其它离子均不能引起类似的颜色变化。离子竞争实验表明,环境中常见的阴阳离子对L1识别Pb2+和Cu2+几乎没有影响。通过一系列实验和理论计算探究了L1对Pb2+和Cu2+的识别机理。此外,L1具有细胞膜穿透性,可以用于细胞内的Pb2+荧光成像。二、基于罗丹明B异羟肟酸且修饰有“NS2”受体的双功能探针L2,在乙醇:HEPES=4:1(v/v)的体系里,对Cu2+显示出高度敏感的比色响应行为。加入Cu2+之后溶液由无色变为紫色,使得L2可以作为一个合适的Cu2+裸眼指示剂;在纯水体系里,对Hg2+有显著地荧光增强响应行为(增强259倍)。L2对Cu2+和Hg2+的响应行为在pH 4.0 9.0范围内是不依赖的。概念验证试验表明在错综复杂的环境水样中L2在痕量的Cu2+和Hg2+检测方面具有潜在应用。此外,细胞成像实验证实L2具有细胞膜渗透性,可用于细胞中Hg2+的荧光成像。
【关键词】：罗丹明B 荧光探针 比色探针 Pb2+ Cu2+ Hg2+
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 荧光分子探针简介10-15
• 1.2.1 荧光分子探针的结构10-11
• 1.2.2 荧光分子探针的识别机制11-15
• 1.3 罗丹明类荧光探针的简介15-21
• 1.3.1 罗丹明和其衍生物的结构和理化性质15-16
• 1.3.2 基于罗丹明的Cu~（2+）探针16-17
• 1.3.3 基于罗丹明的Pb~（2+）探针17-18
• 1.3.4 基于罗丹明的Hg~（2+）探针18-20
• 1.3.5 基于罗丹明的双离子响应探针现状20-21
• 1.4 本论文的指导思想及主要研究内容21-23
• 参考文献23-26
• 第二章 罗丹明B基Pb~（2+）和Cu~（2+）双响应探针L_1的合成及性能研究26-55
• 2.1 引言26-27
• 2.2 实验部分27-33
• 2.2.1 试剂与仪器27-28
• 2.2.2 L_1和晶体L_1-Pb~（2+）的合成与表征28-30
• 2.2.3 单晶X射线衍射分析30
• 2.2.4 L_1的光谱分析方法30-32
• 2.2.5 细胞(HepG2)毒性的测试32-33
• 2.3 结果与讨论33-51
• 2.3.1 L_1对Pb~（2+）的专一性识别和竞争性实验33-35
• 2.3.2 L_1对Pb~（2+）的荧光滴定光谱35-36
• 2.3.3 L_1对Cu~（2+）的专一性识别和竞争性实验36-38
• 2.3.4 L_1对Cu~（2+）的紫外滴定光谱38-39
• 2.3.5 L_1对Pb~（2+）和Cu~（2+）的识别机理研究39-48
• 2.3.6 pH对L_1识别Pb~（2+）和Cu~（2+）的影响48-49
• 2.3.7 L_1对Pb~（2+）和Cu~（2+）的可逆性检测49-50
• 2.3.8 L_1在细胞内Pb~（2+）荧光成像方面的潜在应用50-51
• 2.4 小结51-52
• 参考文献52-55
• 第三章 罗丹明B基Cu~（2+）和Hg~（2+）双响应探针L_2的合成及性能研究55-80
• 3.1 引言55
• 3.2 实验部分55-61
• 3.2.1 试剂与仪器55
• 3.2.2 L_2的设计、合成与表征55-58
• 3.2.3 L_2的光谱分析方法58-60
• 3.2.4 L_2对环境水样中Cu~（2+）和Hg~（2+）的检测60-61
• 3.2.5 前列腺癌细胞(PC3)的制备61
• 3.3 结果与讨论61-75
• 3.3.1 L_2对Cu~（2+）的紫外光谱滴定61-62
• 3.3.2 L_2对Hg~（2+）的紫外和荧光光谱滴定62-64
• 3.3.3 L_2对Cu~（2+）和Hg~（2+）的识别机理研究64-67
• 3.3.4 pH对L_2识别Cu~（2+）和Hg~（2+）的影响67-68
• 3.3.5 L_2对Cu~（2+）的专一性识别和竞争性实验68-70
• 3.3.6 L_2对Hg~（2+）的专一性识别和竞争性实验70-71
• 3.3.7 L_2对Cu~（2+）和Hg~（2+）的可逆性检测71-72
• 3.3.8 L_2在检测环境水样中Cu~（2+）和Hg~（2+）含量方面的潜在应用72-75
• 3.3.9 L_2对细胞内Hg~（2+）的荧光成像75
• 3.4 小结75-77
• 参考文献77-80
• 总结论80-81
• 研究生期间的成果81-82
• 致谢82

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