新型罗丹明荧光探针研制及其在环境分析中的应用

发布时间：2017-05-27 23:10

  本文关键词：新型罗丹明荧光探针研制及其在环境分析中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：环境污染已成为困扰当今社会的一大问题,针对污染物监测方法的研究是当前环境科学领域研究的热点之一。目前重金属污染严重,已对生态环境和人类健康造成严重危害;次氯酸因抗菌性而受到广泛使用,但滥用次氯酸会造成环境污染,也会导致生命体产生各种疾病。因此,研究水环境及活细胞内的汞离子和次氯酸的定性和定量分析方法具有重要的现实意义。本论文以汞离子、次氯酸为研究对象,以制备在灵敏度、选择性、环境以及生物体系应用等方面具有优秀性能的荧光分子探针为目的,研究设计了三种新型罗丹明类荧光探针分子并分别用于汞离子和次氯酸的检测。(1)设计合成了邻羧基苯甲醛硫代罗丹明B腙(RBSH),探针基于罗丹明“关-开”环原理,并用于实际水样和活体细胞内汞离子的荧光成像检测,结果令人满意。在未加入汞离子前的溶液体系中,RBSH溶液无色,荧光强度非常弱;随着汞离子加入,探针分子的内酰胺环打开,溶液由无色变为粉红色且荧光强度显著增强,探针分子具有较宽的pH适用范围,对干扰离子没有响应,表明探针分子对汞离子选择性好、灵敏性高且适用范围广。荧光光谱显示邻羧基苯甲醛硫代罗丹明B腙对10-7~10-5 M浓度范围内的汞离子呈现较好线性关系,荧光强度增强了83倍,检出限达4.15×10-8 M。此外,探针成功用于环境水样和HepG2细胞内Hg~(2+)的荧光成像研究。(2)设计合成了一种简便的罗丹明101内硫脂,并将其成功用于水样和活体细胞内Hg~(2+)的检测。罗丹明101内硫酯(R101S)在Hg~(2+)的诱导下开环,测试体系由无色变为粉红色,体系的荧光强度也显著增强。当加入等当量的Hg~(2+)时,其荧光强度增强达68倍。该探针对1.0×10-7-1.0×10-5 M范围内的汞离子响应呈线性关系,检出限为4.0×10-8 M。探针成功用于环境水样中Hg~(2+)和HepG2细胞内Hg~(2+)的荧光成像研究。(3)以罗丹明101为平台分子成功设计合成一种新型“关-开”型罗丹明101氨基硫脲远红外探针(R101TSC),并将此探针用于环境水样和生物细胞内次氯酸的荧光成像检测。该型探针不仅对HOCl具有较高灵敏度和选择性,而且具备良好的膜通透性,并适用于生理pH范围HOCl的检测。探针对1.0×10-6-1.0×10-5 M的次氯酸响应呈线性关系,荧光增强倍数达25倍,检出限达3.0×10-7 M。探针成功用于环境水样和HepG2细胞内的HOCl的荧光成像研究。
【关键词】：环境污染物 汞离子 次氯酸 罗丹明类衍生物 荧光探针 荧光成像
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;X830
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-35
• 1.1 引言12
• 1.2 荧光的基础介绍12-14
• 1.2.1 荧光产生机理12-13
• 1.2.2 荧光强度和分子结构对其影响13-14
• 1.3 Hg~(2+)荧光探针研究现状14-29
• 1.3.1 罗丹明类汞离子荧光分子探针15-19
• 1.3.2 香豆素类汞离子荧光分子探针19-21
• 1.3.3 萘酰亚胺类汞离子荧光分子探针21-23
• 1.3.4 卟啉类汞离子荧光分子探针23-24
• 1.3.5 氟硼二吡咯(BODIPY)类汞离子荧光分子探针24-26
• 1.3.6 8-羟基喹啉类汞离子荧光分子探针26-28
• 1.3.7 其它汞离子荧光分子探针28-29
• 1.4 HOCl荧光探针29-32
• 1.5 研究背景、意义和研究内容32-35
• 1.5.1 研究背景和意义32-33
• 1.5.2 研究内容33-35
• 第2章 基于罗丹明B的Hg~(2+)探针的合成及应用研究35-45
• 2.1 引言35
• 2.2 实验部分35-37
• 2.2.1 仪器和试剂35
• 2.2.2 化合物的合成与分离35-37
• 2.2.3 测量过程37
• 2.2.4 细胞培养和成像37
• 2.3 结果和讨论37-44
• 2.3.1 探针分子的设计与合成37-38
• 2.3.2 光谱性质38-41
• 2.3.3 pH影响41-42
• 2.3.4 选择性42-43
• 2.3.5 水样和细胞内汞离子的检测43-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 基于罗丹明101的Hg~(2+)探针的合成及应用研究45-58
• 3.1 引言45-46
• 3.2 实验部分46-48
• 3.2.1 仪器和试剂46
• 3.2.2 化合物的合成与分离46-48
• 3.2.3 测量过程48
• 3.2.4 细胞培养和成像48
• 3.3 结果与讨论48-55
• 3.3.1 探针分子的设计与合成48-49
• 3.3.2 光谱性质49-52
• 3.3.3 pH影响52-53
• 3.3.4 选择性53-54
• 3.3.5 响应时间54-55
• 3.4 水样和细胞内汞离子的检测研究55-57
• 3.5 小结57-58
• 第4章 基于罗丹明101的次氯酸的探针合成及应用研究58-69
• 4.1 引言58
• 4.2 实验部分58-60
• 4.2.1 仪器和试剂58-59
• 4.2.2 化合物的合成与分离59
• 4.2.3 测量过程59-60
• 4.2.4 细胞的培养与成像60
• 4.3 结果与讨论60-68
• 4.3.1 罗丹明101氨基硫脲分子的设计与合成60-61
• 4.3.2 光谱性质61-67
• 4.3.2.1 pH值对探针的影响61-63
• 4.3.2.2 响应时间63
• 4.3.2.3 探针对次氯酸响应的光谱图63-66
• 4.3.2.4 选择性实验66-67
• 4.3.3 实际水样实验和细胞实验67-68
• 4.4 小结68-69
• 第5章 结论与展望69-70
• 5.1 结论69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-79
• 硕士期间发表的学术论文及其他科研成果79-80
• 致谢80

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  本文关键词：新型罗丹明荧光探针研制及其在环境分析中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

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