基于氨基酸的重金属离子荧光探针的设计、合成及识别机理

发布时间：2020-10-15 12:46

　　 重金属离子是一类重要的环境污染物,它们对人类的健康存在着巨大的威胁,因此对它们在生物、环境中的分析和检测成为生命科学、环境化学以及化学等多学科的重要课题。荧光离子探针方法不仅使用便捷,而且在灵敏度、选择性、时间分辨以及实时、原位检测等方面均具有突出优点。本论文利用常见的氨基酸作为金属离子的识别基团,设计、合成了几种重金属离子荧光探针,并在水溶液中测试了它们的识别特性。主要内容包括: (1)设计、合成了芘丁酰色氨酸,它以芘基团激基缔合物的特征发射峰为荧光响应信号,对Pb~(2+)表现出很高的选择性和响应灵敏度(0.15μM); (2)合成了含有双羧基氨基酸的荧光离子探针——芘丁酰谷氨酸和芘丁酰天冬氨酸,它们以芘基团基态二聚体(GSD)的特征发射峰和激发峰作为荧光响应信号,对铅离子表现出极高的选择性和较低的检测限(分别为1.5和1.6μM); (3)合成了天冬氨酸修饰的荧光探针——丹酰天冬氨酸,该分子单独存在时对重金属离子无特异性识别。但当它与含有疏水空腔的牛血清白蛋白分子复合后,却对Hg~(2+)表现出极高的选择性和响应灵敏度(检测限为0.5μM)。 同时利用核磁共振波谱、拉曼和红外光谱以及理论计算等方法对这些探针分子和重金属离子的识别模式和作用机理进行了详细分析。这些研究对于水相中重金属离子的检测具有很好的应用前景,同时也为进一步理解金属离子-蛋白质分子之间的相互作用奠定了基础。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2008
【中图分类】：X132
【部分图文】：

第二章 含芘色氨酸铅离子荧光探针的设计、合成及识别机理研究Pb2+的检测限约为 0.15 μM，在水溶液体系中如此低的检测限（荧光离子探领域）还未见报道[41]。参照 Pb2+对 PLT 的荧光滴定实验，我们对其它十二种常见的金属离子（括 Na+、Mg2+、K+、Ca2+、Cr3+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和 Cd等）也进行了类似的荧光测试，代表性的结果展示在图 2-2 和图 2-3 中。

含芘色氨酸铅离子荧光探针的设计、合成及识别机氨酸与 Pb2+复合物的理论模拟步证明 PLT 与 Pb2+的结构以及振动光谱信息，我于一个 Pb2+和两个 PLT 的作用包含的原子数目太计算，因此这里采用一个 Pb2+和一个 PLT 的作用条件下，将一个 Pb2+结合到 PLT 的-COO-上，通修正（corrected with zero-point vibrational energy，化。无论开始放入的羧酸基团与金属离子的初始齿，优化后的最终结果都显示螯合双齿结构。优 中，理论计算得到的主要振动频率和振动归属也
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本文编号：2842190