荧光探针法检测活性羰基化合物甲醛的研究进展

活性羰基化合物广泛存在于生物体内,参与维持人体内稳态平衡,当其水平发生变化,会导致机体发生病理变化产生疾病。甲醛(FA)作为结构最简单的活性醛基化合物,含有反应活性极高的羰基,化学性质活泼,被认为是人类的自然毒物和致癌物。设计合成用于检测生物体内甲醛的探针,对探究甲醛的生理、病理的研究以及疾病诊断和控制等方面具有重大意义。荧光探针具有实时性、灵敏度高、选择性好、生理学毒性低等优点,使得其在甲醛的检测上有很大优势。因此,发展利用荧光探针对甲醛进行检测得到了广泛的重视。文中对识别甲醛的小分子荧光探针作了概述,将探针分子识别甲醛的机理进行了归纳总结(Aza-cope重排、NHNH2和NH2与甲醛的反应及其他反应类型),对探针的设计思路、识别机理以及生物应用等方面进行了论述,并展望了测定甲醛荧光探针的设计思路和应用前景。     

一类反应型氟离子荧光探针的合成与性能研究

合成一类以萘酰亚胺为荧光团的反应型氟离子荧光探针,并利用叔丁基二甲基氯硅烷作为识别基团来实现对氟离子的检测.首先对分子结构进行表征,然后通过荧光分光光度计对荧光性能进行研究,检测限能够达到6.167×10~(-8)mol/L,实验结果表明该分子是一类红移型荧光探针,并对氟离子的检测效果很好.     

一种基于萘异硫氰酸酯的Hg2+反应型荧光探针

以萘异硫氰酸酯为反应基团和荧光基团,设计、合成了一种能够识别Hg2+的荧光探针（HBN）,利用质谱、核磁共振方法表征了其结构,并利用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱,对HBN识别Hg2+的性能进行了测试及分析.研究发现,HBN在50%乙腈水溶液中对Hg2+表现出非常高的选择性和灵敏度,其荧光强度随Hg2+浓度的增强而不断增强,当Hg2+浓度为探针浓度2倍时荧光强度不再上升,同时质谱检测到新物质的生成,显示了该探针属于Hg2+反应型荧光探针。     

反应型甲醛小分子荧光探针进展

甲醛是一种具有高度反应活性的羰基物种,基于其活性羰基与识别基团的反应类型对其进行分类,概述了NH_2基团反应型、NHNH_2基团反应型、Aza-Cope重排反应型以及待测物再生型甲醛荧光探针的反应机理,重点对再生型甲醛荧光探针的设计进行了亮点评述。从甲醛分子探针的设计理念、识别机理以及应用等方面进行了描述,最后对新型甲醛分子探针的设计与发展提出了展望。     

一种用于氟离子可视化检测的荧光探针

丙二腈与6-羟基-2-萘甲醛反应合成2-(6-羟基萘-2-亚甲基)丙二腈(探针1),并将其作为荧光探针用于检测氟离子.在测试体系中,探针1的二甲基亚砜(DMSO)溶液为浅黄色,几乎没有荧光;加入氟离子后,溶液颜色立刻变为粉红色,且溶液显示蓝色荧光;而加入其他阴离子,溶液未显示荧光.研究还发现探针1对氟离子具有较强的选择性和较高的灵敏度;Job's法得出探针1与氟离子之间的配比为1:1;核磁滴定结果表明加入氟离子后,探针1上的酚羟基发生去质子化反应;分子轨道理论计算得出,探针1去质子化后HOMO-LUMO能级差增大,明显改变了溶液颜色和荧光光谱.     

基于二氟荧光素内酰胺的一氧化氮分子荧光探针的合成及应用

合成了基于二氟荧光素内酰胺开环反应的一氧化氮分子荧光探针并对其结构进行了表征。二氟荧光素内酰胺本身无荧光,当与NO反应后开环水解生成二氟荧光素,在λex=484nm光激发下产生荧光且最大发射波长λem=514nm。在PH〉4．8的体系中二氟荧光素内酰胺与NO反应后荧光强度达最大且稳定。在H2O2、·OH、O2-、NO2-、ONOO-存在下,荧光探针对NO表现出很高的选择性。以NOC13为NO释放剂,荧光强度随NOC13浓度的增加而增大,可实现对NO的直接检测。     

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近红外比率荧光探针的研制

设计合成了一种基于半花菁的近红外比率荧光探针分子Cy-P,并将其用于活细胞中的外源性和内源性过氧亚硝酸根(ONOO^-)荧光成像检测.研究结果表明：探针分子Cy-P自身具有较大的π共轭结构,其最大发射波长在近红外区域;加入ONOO^-后,强氧化性的ONOO^-会导致Cy-P的π共轭体系被破坏,并生成蓝色荧光物质,最大发射波长蓝移了268 nm;探针分子Cy-P对ONOO^-线性检测范围为0～15μmol/L,检测下限为13 nmol/L;该探针分子对ONOO^-的识别性能优于其他各种可能干扰的生物分析物;该探针分子具有低细胞毒性,适用于活细胞中的外源性和内源性ONOO^-的成像检测.     

一种新型荧光探针的光谱性能

研究了化合物N-戊基-4-（2，2’-二吡啶基）氨基-1，8-萘酰亚胺在不同pH值下的紫外可见光谱和荧光光谱。在酸性条件下，二吡啶胺上的仲胺质子化后，使二吡啶胺给电子能力降低，萘酰亚胺荧光团的荧光发生猝灭。通过调控pH值来改变萘酰亚胺的4位取代基二吡啶胺的给电子能力，使荧光发生明显变化，从而得到新型的荧光探针。     

一种卟啉近红外荧光探针用于 亚硝酸盐的检测应用

以卟啉为原料合成了一种检测亚硝酸盐的近红外荧光探针,利用核磁共振氢谱和质谱对化合物结构进行了表征.研究了亚硝酸盐的浓度对探针荧光的影响,结果表明,随着亚硝酸盐浓度的增加,探针的荧光强度逐渐增强,且在0.011 5～0.300 0μmol/L浓度范围内,相对荧光强度与亚硝酸盐浓度之间具有良好的线性关系,线性方程为F/F0=5. 915 4c+1.080 2,R2=0.991 9,有很高的灵敏度,检测限为11.5 nmol/L(S/N=3).选择性测试结果可知,探针与硝酸根离子反应后的相对荧光强度值为1.91,而与其他17种干扰物质反应后的相对荧光强度值均低于1.91,探针与亚硝酸盐反应后的相对荧光强度值为6.36,是探针与硝酸根离子反应后相对荧光强度值的3.3倍.抗干扰性测试结果可知,探针与亚硝酸盐反应后的相对荧光强度值为6.29,亚硝酸盐分别与其他18种干扰物质共同存在于溶液中时与探针反应后的相对荧光强度值在5.91～6.48变化,结果表明,探针对亚硝酸盐的检测具有良好的选择性和抗干扰能力.探针能成功地应用于不同规格的火腿肠和酱菜中亚硝酸盐的含量的测定,具有应用于实际样品中亚硝酸盐检测的潜力.     

一种基于8-氨基喹啉锌离子传感器的合成及其光谱研究

以8-氨基喹啉为原料,合成了一个新的比率型Zn2+荧光传感器1,利用紫外-可见和荧光分析方法考察了该荧光传感器对锌离子的识别行为。结果表明,在MeCN:Tris-HCl水溶液(体积比为1:9,Tris-HCl浓度为10mmol/L,pH=7.2)中,该荧光传感器1与Zn2+生成了1:1的络合物;紫外-可见光吸收波长和荧光发射波长发生红移,而且荧光颜色发生明显改变;竞争实验结果表明了其对锌离子有较高的选择性;通过比率荧光可实现其对锌离子的传感,检出限可达6.9×10-8 mol/L。     

高选择性、高灵敏的咔唑衍生物F-荧光增强型探针

以4-羟基咔唑为原料，合成了一种含硅氧基团的咔唑衍生物(HCTC)，通过核磁共振氢谱和高分辨质谱对其结构进行了表征，并对探针的F-检测性能进行了研究。结果表明:HCTC能够利用F-对硅氧键的高亲核性的特异性进攻，表现出对F-的化学反应型荧光探针特性；当加入F-以后，该探针溶液在波长433 nm处出现新的荧光发射峰，并伴随轻微的红移现象，而加入其他常见的阴离子都不能引起类似的现象，HCTC对F-的检测限相对较低(0.21 μmol/L)；将HCTC探针制备成荧光试纸，它能够对含少量乙腈的水溶液中的F-具有荧光检测性能。HCTC是一种高选择性、高灵敏度的F-荧光增强型探针。     

丹酰基团修饰的喹啉衍生物作为Cu2+和Hg2+荧光探针的研究

合成并表征了一种具有良好水溶性的荧光探针—8?(丹磺酰氨基)喹啉,它能够在水溶液中荧光识别和检测Cu2+和Hg2+.随着这2种离子浓度的增加,该探针的荧光发射强度均发生较大程度的猝灭,而相同测试条件下,其他9种所测试的常见重金属离子对该荧光探针的荧光发射性质几乎没有影响.因此,这是一种对Cu2+和Hg2+具有选择性识别的荧光探针.     

荧光光度法快速测定水溶液中甲醛的研究

利用铵盐,乙酰丙酮及醛基反应生成的黄色产物的荧光性质,分别用紫外可见分光光度法及荧光分光光度法研究了影响黄色物质生成速度的各种因素,常温下,柠檬酸铵浓度4mol/L和乙酰丙酮浓度0．04mol/L的实验条件下,黄色物质在24S时间内可快速生成,荧光分光光度测定甲醛的线性范围为：0．4－1．0ug/mL,该方法用于自来水中甲醛的加标回收,结果满意。     

荧光聚乙烯亚胺/曙红Y比率荧光法测定十二烷基硫酸钠

通过聚乙烯亚胺(PEI)与甲醛反应合成发蓝色荧光的聚乙烯亚胺(FPEI),根据十二烷基硫酸钠(SDS)与FPEI结合能力强于曙红Y(EY),使EY与FPEI间的距离增加,导致EY荧光恢复,并建立FPEI/EY双荧光体系测定SDS的比率荧光法.结果表明:SDS的浓度为0.62~60.00 μmol·L^-1,F₅₅₀/F₄₆₀与SDS的浓度具有较好的线性关系,检测限为0.062 μmol·L^-1,用于实际样品的测定,回收率     

一种2-肼基苯并噻唑衍生物作为Ag+荧光探针的研究

本论文利用2-肼基苯并噻唑与2-氰基苯甲醛缩合，获得了一种席夫碱型荧光化合物，它能够在水体系中高选择性、高灵敏度荧光识别Ag+离子.利用质谱分析、核磁共振方法对其的结构进行了表征，并利用紫外可见光谱、荧光发射光谱详细研究了该探针与Ag+ 相互作用的光谱性能.实验结果表明，随着Ag+浓度的增加，该探针的紫外-可见吸收光谱峰发生20 nm的红移，同时，其荧光强度逐渐增强，该探针表现出比色和荧光增强双重识别作用.     

基于荧光纳米传感的DEHP快速检测方法研究

采用一锅法制备了超支化聚乙烯亚胺-铜纳米簇(hPEI-Cu NCs),并利用其构建“turn on”荧光纳米传感器对邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)进行定量快速检测.hPEI-Cu NCs的最佳激发波长为385 nm,在510 nm处有强发射,透射电镜(TEM)分析结果表明:其形态呈现良好的分散性,粒径为(1.3±0.3)nm.在加入Cu²⁺后,hPEI-Cu NCs的荧光被Cu²⁺淬灭; 但当存在DEHP时,Cu²⁺不能淬灭hPEI-Cu NCs的荧光,且使其荧光强度比不加DEHP时有所上升.随着DEHP质量浓度的增加,hPEI-Cu NCs的荧光逐渐增强,从而达到检测DEHP的目的.荧光强度变化率((I-I₀)/I₀)与DEHP的质量分数在1.0～7.0 mg·kg^-1的范围内呈现良好的线性关系,当信噪比为3 时计算出DEHP的最低检出限约为0.4 mg·kg^-1.     

A New Coumarin-Based Fluorescent pH Probe

A new iminocoumarin-derived colorimetric and fluorescent pH probe was developed for rapid and sensitive detection of pH changes in biological and environmental media. With the decrease of pH value( from 6. 24 to 3. 00),an obvious color change of the probe in ethanol-water solution from green to yellow was observed under nature light. The intensity of the maximum fluorescence emission peak of the probe decreased gradually with the acidity increase of the solution. While the fluorescence intensity of the emission peak of the probe did not exhibit distinct change when pH was less than 11. 00 and the fluorescence was almost quenched at pH 13. 50. Sensitivity of the fluorescent pH probe was not interfered by the presence of common metal cations and anions.     

基于磁性荧光双探针基础上的2,4-二氯苯氧乙酸残留的快速免疫检测体系的建立(英文)

建立了一个基于磁性荧光双探针基础上的免疫快速检测体系,以实现液相中快速检测食品中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)残留.该体系将2,4-D抗体结合Fe3O4@SiO2-NH2得到的复合物作为磁性探针和固相载体,2,4-D-OVA被标记CdTe@SiO2-NH2作为荧光探针以产生荧光信号,通过荧光探针与磁性探针复合物与2,4-D抗体竞争结合实现免疫快速检测.探讨了荧光探针最佳优化条件,在p H值8.2,2,4-D-OVA加入量为500μL,偶联时间为70 min时,偶联得到的荧光信号最强,双探针检测后得到该检测体系最低检测限为3.55×10-8.得到金磁、量子点荧光双探针免疫系统,绘出标准曲线,得到最低检测限达3.55×10-8.该检测体系与传统ELISA方法相比,可以大大缩短检测时间,放大检测信号.