一种新型硫化氢近红外比率荧光探针的研制

设计合成了一种基于花色素染料的近红外比率荧光探针分子1,并将其用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.结果表明:探针分子1溶液中加入硫化氢时,因硫化氢对探针分子1中苯并吡喃部分的亲核加成破坏了其共轭体系,导致720 nm处的近红外(NIR)发射荧光强度降低.同时,其加成产物含有完整的半刚性香豆素荧光团,在503 nm处的绿色荧光强度显著增强.由于探针1的发射波长与半刚性香豆素的发射波长不同,因此在加入硫化氢前后有两个完全分离的发射峰,实现了对硫化氢的有效比率检测.当加入4.0μmol·L~(-1)硫化钠时,荧光强度增强了19.2倍.探针分子1对水溶液中的硫化氢的线性响应范围是0.1～4.0μmol·L~(-1)(R~2=0.993 9),检测下限为57.8 nmol·L~(-1).探针分子1对硫化氢比较敏感,响应时间为110 s,且有较好的选择性.此外,探针分子1还被成功应用于活细胞中内源性和外源性硫化氢的荧光成像.     

一种用于过氧亚硝酸根检测的长波长发射比率荧光探针

过氧亚硝酸根(ONOO^-)作为一种内源性的活性氧化物(ROS)和活性氮化物(RNS)，在多种生理和病理过程中发挥至关重要的作用。文章基于氧杂蒽结构设计合成了一种长波长发射的比率荧光探针DHX-BE。采用紫外可见吸收光谱法和荧光光谱法研究了DHX-BE对ONOO^-的特异性识别。结果表明，DHX-BE在658 nm处表现出深红色荧光发射，当加入ONOO^-时，该红色荧光逐渐降低，并在554 nm处产生绿色发射峰，荧光发射位移高达104 nm。同时，DHX-BE的荧光强度比值(F_{554 nm}/F_{658 nm})与ONOO^-浓度呈现良好的线性关系，线性范围为0μmol/L～10μmol/L，检出限为20.4 nmol/L。此外，DHX-BE对ONOO^-具有响应速度快(5 min)、选择性好和光稳定性强等优点。高分辨质谱分析表明DHX-BE对ONOO^-的响应机理为苯硼酸酯的氧化水解和碳碳双键的氧化裂解。     

近红外比率荧光探针双重响应SO2衍生物和ONOO-(英文)

同时检测生物体内二氧化硫衍生物(HSO₃^-/SO₃^2-)和过氧亚硝酸根(ONOO^-)对深入研究相关疾病的发生和发展具有重要意义。本文合成了一种双响应比率荧光探针(NI),用于HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-的双重检测。在该探针中,半花菁被选为荧光发色团,碳碳双键被作为识别单元。NI发射的近红外荧光(746 nm)可分别切换至绿光(582 nm)和蓝光(406 nm),以分别响应HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-。研究结果表明,该探针具有较强的特异性和较高的灵敏度,可以用于肝癌细胞HepG2中HSO₃^-/SO₃^2-和ONOO^-的双重检测。     

一种基于苯并噻唑的比色比率荧光探针识别检测HSO3-

合成了一种苯并噻唑衍生物荧光探针BDT，在中性水体系中，探针BDT与HSO₃^-发生迈克尔加成反应，破坏了探针分子的π-共轭体系，阻断了分子内电荷转移（ICT）过程，引起溶液颜色及荧光发射波长的显著改变，从而可实现在水体系中比色/比率检测HSO₃^-。探针BDT对HSO₃^-表现出高选择性、高灵敏度，检出限为2.86×10^-7mol·L^-1。实验结果表明，探针BDT能够用于白糖和白酒中一定浓度范围内HSO₃^-的检测及对HeLa细胞中外源及内源性HSO₃^-的荧光成像。     

一种近红外H2S荧光探针的研制

研制了一种7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑-4-醚键联半花菁的近红外区荧光探针分子1,并将其应用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.探针分子1由于7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑的淬灭作用,自身无荧光;当加入H_2S时,由于H_2S对探针分子1中醚键的选择性硫解作用,醚键断裂,释放出半花菁荧光基团,波长725 nm处荧光强度显著增强;当加入10倍当量的硫氢化钠时,荧光强度增强了8.5倍.探针分子1对水溶液中H_2S浓度的线性浓度响应范围是0.1～100.0μmol·L~(-1)(R~2=0.995 2),检测下限为0.03μmol·L~(-1).探针分子1的激发和发射波长均在近红外区,对H_2S比较敏感,反应时间相对较短,且有较好的选择性.此外,探针分子1被成功用于活细胞内内源性和外源性H_2S的检测.     

一种识别氟离子的近红外发射荧光探针

设计合成了一种具有近红外发射的荧光探针(L)并表征了其结构.在DMF/H_2O(1/1,v/v,PBS 20 mM,pH=9. 7)溶液中,探针L对氟离子(F~-)具有高选择性、高灵敏度识别作用,以及良好的抗其他阴离子干扰的能力.通过~1H NMR对照试验证实了探针L对F~-的识别机制,表明F~-触发了探针中Si-O键的裂解,释放出对应的近红外发射荧光团.此外,探针L可用于MCF-7细胞中F~-的荧光成像.     

同分异构体蒽和菲的荧光特征比较

荧光寿命和荧光量子产率在揭示同分异构现象对有机分子荧光的影响机制方面具有重要作用,有望成为区分水体中结构相似的有机污染物的光谱参数。对同分异构体蒽和菲的三维荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产率进行了研究,结果表明：在三维荧光光谱中,蒽强荧光峰的发射波长相对于菲发生了红移,蒽弱荧光峰的激发波长和发射波长相对于菲均发生了红移;在激发波长为254.5 nm、质量浓度为5 mg/L的条件下,蒽和菲的荧光寿命分别约为4.4 ns和14.9 ns;蒽和菲的最大吸收波长分别为355 nm和292 nm,在25℃、质量浓度为1 mg/L的条件下对应的荧光量子产率分别为(29.07±0.61)%和(4.94±0.12)%。密度泛函理论的计算结果表明：在发射态下,蒽和菲的前线分子轨道能级差ΔE分别为0.284 56 eV和0.325 77 eV,说明蒽的分子硬度比菲小,蒽较不稳定,其π电子更容易从基态被激发到激发态,因而荧光强度和荧光量子产率比菲大;同时蒽上离域的π电子完成π-π^*跃迁所需的时间更短,因此荧光寿命更短。     

一种基于2-(2-羟基苯基)苯并噻唑近红外脂滴荧光探针的合成及细胞成像研究

以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑为母体,通过缩合反应,将其与二氰基异佛尔酮相连接,合成得到一种近红外荧光探针LD-YK,并对其结构进行了氢谱表征.通过紫外-可见吸收与荧光发射光谱研究了探针LD-YK的光物理性质,结果表明探针LD-YK在不同溶剂中的最大荧光发射波长均超过650 nm,属于近红外区域,且具有较大的斯托克斯位移.细胞实验结果表明探针LD-YK具有较低的细胞毒性,且可靶向于细胞内的脂滴部位.     

绿色荧光碳点的合成及其在铁离子检测中的应用

以还原型谷胱甘肽为碳源，丙烯酸异辛酯为溶剂通过溶剂热法制备了具有绿色荧光发射的氮硫共掺杂碳点(G-CDs)。所制备的碳点在水中分散性良好，尺寸为(5.17±0.23)nm。在398 nm的激发波长下，其发射波长为517 nm,荧光量子产率为13.2%,且具有激发独立性。因为Fe³⁺与G-CDs之间存在特异性内滤效应和电子转移，可以有效淬灭G-CDs的荧光。基于此类性能，我们开发了一种新的Fe³⁺荧光检测方法，线性范围为20～80μmol/L,检测限为8.16μmol/L。在实际样品检测中，G-CDs具有良好的灵敏度，在荧光探针领域具有应用潜力。     

吲哚-3-丙酸多功能荧光探针识别性能研究

荧光分子探针凭借其高灵敏度、精确性、高效性和实时监测等特点成为分子识别研究领域的重要途径.以吲哚-3-丙酸(HIPA)为研究对象,利用荧光光谱对其进行溶剂、阴离子、阳离子识别性能的研究.溶剂识别表明,吲哚-3-丙酸探针溶液的发射峰位随着溶剂极性的减小而发生红移,说明溶剂对该探针的荧光性能具有一定的影响.离子识别表明,在吲哚-3-丙酸乙醇溶液中,Cu²⁺、Fe³⁺、Cr₂O₇^2- 对于探针具有良好的猝灭行为,说明该探针对Cu²⁺、Fe³⁺、Cr₂O₇^2-能有效识别.     

罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究

设计、合成了一种基于罗丹明B的铜离子荧光分子探针RF。研究发现在V乙腈∶V水=1∶1介质中,化合物RF最大发射波长为566 nm,Cu2+可使探针RF的荧光强度明显增大,同时溶液颜色从无色变为桃红色。该荧光探针对Cu2+具有较高的灵敏度和较好的选择性。RF的选择性荧光增强是由于其对Cu2+的识别开环引起的。该探针对Cu2+的识别是不可逆的,而且pH对探针RF在中性水溶液中检测Cu2+几乎没有影响。     

一种识别Pd2+的近红外发射荧光探针

本文设计合成了一种以苯并噻唑衍生物为母体的探针L,表征了L的结构.探针L在THF/H_2O(4/6,v/v,PBS20 mM,pH=8.6)溶液中对Pd~(2+)具有高度选择性识别作用,且识别响应快速,抗干扰能力强,检测限低至1.23×10~(-8)M.机理研究表明,在Pd~(2+)的作用下,L中炔丙基醚发生断裂并释放出具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的近红外发射荧光团.此外,探针L还可用于真实水样中Pd~(2+)的检测,具有潜在的应用价值.     

基于三甲基醌的近红外荧光探针用于心肌黄酶的检测及生物成像研究

心肌黄酶是动物组织中常见的一种蛋白酶,它能阻止各种自由基引发的超氧阴离子的产生,从而保护细胞免受损伤.由于心肌黄酶在多种肿瘤组织中过度表达,使得其成为早期肿瘤诊断及治疗的重要生物标记物.利用荧光传感技术的高特异性、高灵敏度及可实时原位检测的特点,设计合成了一种基于三甲基醌的近红外荧光探针MITZ 1.该探针在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸存在的条件下与心肌黄酶通过专一性反应释放出荧光团,溶液在770 nm处荧光值增加了近5倍,通过明显的荧光信号响应检测出体系内心肌黄酶含量的变化.由于MITZ 1具有选择性高、毒性低和检测限低等特点,该探针被成功应用于肿瘤细胞（HeLa）和秀丽隐杆线虫内源及外源性心肌黄酶的生物成像检测.     

邻菲罗啉荧光猝灭法测定食用油中的镍

根据镍对邻菲罗啉的荧光具有猝灭的特性,拟定了一种测定痕量镍的新方法.体系的最大激发波长为225 nm,最大发射波长为360 nm;该方法镍的质量浓度线性范围为0.01~0.17 mg/L,相关系数为0.995 2,检测限为1.4μg/L;采用质量浓度为100μg/L镍标准溶液测定10次的相对标准偏差为0.57%.该方法已用于测定食用油中的镍,结果令人满意.     

用于Aβ标记的新型近红外荧光染料BPAD-2的制备与生物学评价

以邻羟基苯乙酮为初始原料,通过缩合反应合成了2-{2-[2-(4-羟基苯基)乙烯基]苯并吡喃-4-}-丙二腈(BPAD-2),并通过1 H-NMR与MS确认结构;考察所制备探针的荧光光谱;通过荧光染色考察探针的Aβ结合标记;通过荧光成像考察探针的血脑屏障通过能力.结果表明BPAD-2的最大发射波长为658nm;BPAD-2荧光标记的Aβ呈亮红色;BPAD-2尾静脉注入正常小鼠后脑内显示荧光信号,10min内荧光强度达到最高,随着时间延长荧光强度逐渐减弱.说明苯并吡喃结构的BPAD-2具有近红外荧光性质,并显示良好的Aβ荧光标记和血脑屏障通过能力.     

一种吲哚二甲川菁染料的合成、光谱性质及其应用

目的合成一种含吲哚环的二甲川菁染料,研究光谱性质、与生物分子的相互作用及其作为荧光探针在活细胞成像中的应用。方法采用UV-vis,1H NMR,IR,HR-MS分析确证产物的结构;采用吸收光谱和荧光光谱法研究二甲川菁染料在不同溶剂中的光谱性质,以及该染料在生理条件下与鲑鱼精DNA(DNA)、牛血清白蛋白(BSA)、溶菌酶、淀粉酶、糜蛋白酶和牛血红蛋白的相互作用;采用荧光倒置显微镜观察染料对K562白血病细胞的活细胞染色。结果该染料最大吸收波长(λmax)随着溶剂介电常数的增加出现蓝移。染料与DNA相互作用较强,且荧光强度随着DNA浓度的增加而增强,而其他5种生物大分子对染料的荧光强度影响不大。该染料可以穿透活细胞膜,对细胞核染色,可以清晰地看出核仁的荧光较亮,2 h后观察细胞仍有荧光。结论合成了一种光谱性质优良的二甲川菁染料,该染料对核酸(DNA/RNA)有较强的亲和性,属于活细胞通透性染料,是一种潜在的活细胞成像荧光探针。     

智能手机辅助铜纳米团簇比率荧光探针检测四环素

稀土离子Eu³⁺结合EW-Cu NCs设计双发射荧光探针,由于四环素(Tc)与EW-Cu NCs之间的内滤效应,EW-Cu NCs的荧光被猝灭,同时Tc与Eu³⁺之间的天线效应(AEE)使得Eu³⁺的荧光得到增强,基于此,通过探针的荧光双响应模式对Tc进行定量检测,在0.25～72.50μmol/L浓度范围内,对Tc的响应有良好的线性关系,检测限为80 nmol/L.同时根据检测过程中溶液荧光颜色的变化(由绿到红),利用智能手机进行比色法分析,颜色信号比值R/B与Tc浓度在2.5～45.0μmol/L范围内有良好的线性关系.该方法成功用于实际样品牛奶中Tc的检测,并获得满意的回收率,表明EW-Cu NCs具有较高的实际应用价值.     

基于“Off-On”罗丹明染料高选择性Cu2+荧光探针的合成

以罗丹明B为原料,设计合成了一个Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能和离子选择性测试结果表明,R1在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中能高选择性识别Cu2+.其最大发射波长为582 nm,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎不引起探针的荧光光谱变化.在1×10-5mol/L范围内Cu2+的荧光滴定结果表明,探针的检测限为8×10-6mol/L.表明R1对Cu2+的识别具有很高的灵敏度.此外,R1是一个对pH不敏感的分子探针,通过拟合计算出探针R1的pKa为4.2.表明探针可以在pH 4.5～10的范围内对Cu2+进行有效地检测.     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Fe3+检测方面的应用

采用微波直接碳化法制备具有蓝色荧光(λ_em=430 nm)的氮掺杂碳量子点(N-CDs),简称碳点。透射电镜检测表明,所获得的碳点为尺寸均一的类球状颗粒,平均粒径为5.1 nm±0.2 nm。应用红外光谱、X-射线光电子能谱等手段对其进行表征,结果显示,碳点表面有丰富的羟基、羧酸等含氧基团以及氨基等含氮基团,因此具有优良的水溶性与分散性。紫外-可见光光谱及荧光光谱分析结果表明,该碳点水溶液具有激发波长依赖性和荧光稳定性强等光学特性,其最佳激发波长λ_ex=260 nm,最佳发射波长λ_em=430 nm。该碳点与Fe³⁺相互作用具有显著的荧光猝灭效应。不同浓度的Fe³⁺对荧光强度的影响显示,在200～500μmol/L范围内,猝灭效果呈线性关系,其检测限域为21.2μmol/L。其猝灭机理是由于Fe³⁺的存在导致非荧光络合物的形成,从而导致荧光猝灭。该碳点具备较好的光学性质,并能够灵敏检测低浓度的Fe³⁺。     

高选择性新型喹啉衍生物Fe~(3+)荧光探针的合成及光学性质研究

设计、合成了一种利用"Click Chemistry"构建的基于含喹啉染料的过渡金属离子荧光探针HQT.探针分子HQT在乙腈-水溶液中对Fe3+有很好的选择性识别且最大发射波长由405nm左右红移至500nm.而其它过渡金属离子的存在对Fe3+的检测不造成干扰且工作的p H(3-11)范围广,该化合物是一种高选择性的Fe3+荧光探针.