基于喹啉衍生物的荧光探针的合成及在检测金属离子方面的应用

发布时间：2022-12-23 20:41

　　金属离子对于环境的污染一直以来都备受关注，对于金属污染物的监测与分离技术，在环境保护、生物学等方面都具有非常重要的意义。而有机荧光探针由于其易于合成，响应快速，高灵敏度以及选择性好等优点，在检测金属离子领域有着广阔的应用前景。本文以喹啉衍生物为基础，设计合成了多种有机荧光探针小分子及纳米复合材料，并对其荧光传感性能、生物相容性和应用性等进行了一系列测试。所制备的有机化合物结构均通过核磁氢谱（1H-NMR）与核磁碳谱（13C-NMR）进行表征确定。主要内容如下： 1.我们设计并合成了一种可以在近似于水相中检测识别Cu2+的新型有机荧光探针HQ。该探针分子结构简单，以喹啉作为荧光团，同时也作为识别基团。检测结果表明：随着Cu2+的加入，HQ与之形成1：1的配合物，且HQ溶液荧光强度随Cu2+浓度的升高呈线性增强，产生荧光“关-开”的效果。经计算，络合常数为5.716×104mol-1，检测限可达到4.23×10-6mol/L，同时其它常见金属离子均不会对Cu2+的检测造成显著影响。此外，细胞荧光成像实验进一步验证了探针分子的生物相容性和其在荧光示踪领域的应用。 2.通过将2-乙... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
内容提要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 荧光概述
        1.2.1 荧光的产生
        1.2.2 荧光的性质
        1.2.3 荧光的影响因素
    1.3 荧光分子探针
        1.3.1 分子识别与荧光分子探针
        1.3.2 荧光分子探针的设计原理
        1.3.3 荧光分子探针的识别原理
    1.4 基于喹啉的金属离子荧光探针
    1.5 荧光分子探针的功能化材料
        1.5.1 静电纺丝技术简介
        1.5.2 功能化纳米纤维膜材料
    1.6 本论文工作的工作设想
    参考文献
第2章 制备一种结构简单的喹啉衍生物荧光增强 Cu~(2+)探针
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 分析仪器
        2.2.3 化合物的合成
        2.2.4 测试过程
        2.2.5 细胞培养和细胞成像测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Cu2+对探针 HQ 紫外吸收的影响
        2.3.2 Cu2+对探针 HQ 荧光发射的影响
        2.3.3 探针分子与 Cu~(2+)络合核磁滴定实验
        2.3.4 探针 HQ 对 Cu~(2+)的选择性和竞争性实验
        2.3.5 探针 HQ 的细胞荧光成像研究
    2.4 结论
    参考文献
第3章 基于喹啉衍生物的 Cu~(2+)探针的合成及其在细胞成像中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 分析仪器
        3.2.3 化合物的合成
        3.2.4 测试过程
        3.2.5 细胞培养和细胞成像测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Cu~(2+)对探针 1 紫外吸收的影响
        3.3.2 Cu~(2+)对探针 1 荧光发射的影响
        3.3.3 探针分子的核磁滴定实验
        3.3.4 探针 1 对 Cu~(2+)的选择性和竞争性实验
        3.3.5 探针 1 的细胞荧光成像研究
    3.4 结论
    参考文献
第4章 一种新型高敏感性 Cu~(2+)荧光探针的合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 分析仪器
        4.2.3 化合物的合成
        4.2.4 测试过程
        4.2.5 细胞培养和细胞成像测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cu~(2+)对探针 2 紫外吸收的影响
        4.3.2 Cu~(2+)对探针 2 荧光发射的影响
        4.3.3 探针分子的核磁滴定实验
        4.3.4 探针 2 对 Cu~(2+)的选择性和竞争性实验
        4.3.5 探针 2 的便捷应用和细胞成像研究
    4.4 结论
    参考文献
第5章 一种新型高敏感性 Hg~(2+)荧光探针的合成及应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 分析仪器
        5.2.3 化合物的合成
        5.2.4 测试过程
        5.2.5 细胞培养和细胞成像测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Hg~(2+)对探针 3 紫外吸收的影响
        5.3.2 Hg2+对探针 3 荧光发射的影响
        5.3.3 探针 3 对 Hg~(2+)的选择性和竞争性实验
        5.3.4 探针 3 的便捷应用和细胞成像研究
    5.4 结论
    参考文献
第6章 基于静电纺丝技术制备对于 Cu~(2+)具有选择性识别的荧光纳米纤维膜材料
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验试剂
        6.2.2 分析仪器
        6.2.3 纺丝薄膜的样品制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 纳米纤维膜的电镜扫描（FESEM）
        6.3.2 Cu~(2+)对纳米纤维膜的荧光发射的影响
        6.3.3 纳米纤维膜对 Cu~(2+)的检测限计算
    6.4 结论
    参考文献
附录
作者简介
博士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]同步荧光分析法的应用及其新进展[J]. 何立芳,林丹丽,李耀群.  化学进展. 2004(06)
[2]稀土开链冠醚配合物的合成与表征[J]. 苟宝迪,朱文祥.  北京师范大学学报(自然科学版). 1999(02)



本文编号：3725390