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.     

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.     

一种线粒体靶向识别过氧化氢的荧光探针

本文合成了一种新型基于四苯乙烯衍生物的荧光探针TPE-H,并表征了其结构.探针TPE-H在CH₃OH/H₂O(v/v, 2/8,PBS 20 mM,pH=7.4)溶液中可荧光增强识别过氧化氢(H₂O₂),识别过程具有较强的抗其他活性氧物种干扰的能力,在pH值7～13的范围内适用,检测限为1.77×10^-7 M.实验表明探针TPE-H与H₂O₂作用后会释放出具有聚集诱导发光(AIE)性质的化合物TPE-N.此外,探针TPE-H具有细胞渗透性,可用于MCF-7细胞中H₂O₂的荧光成像,并具有良好的线粒体靶向功能.     

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.     

一种喹啉类Zn2+荧光比率型探针

以8-氨基喹啉为母体,设计并合成一种Zn2+比率型荧光探针,通过核磁、质谱表征其结构,并利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱等研究了探针的识别性能.结果表明,该探针在pH为4.0~9.5条件下均能有效识别Zn2+,尤其在pH 7.4的生理条件下具有最优的识别能力.探针与Zn2+能形成结合比为1:1的稳定络合物且灵敏度高、选择性强、响应迅速,因此该荧光探针具有在生物及环境等领域有效检测Zn2+的潜力.     

一种组氨酸修饰的芘类Hg2+荧光探针

〖JP2〗以组氨酸和芘甲酸为原料,设计合成了一种荧光化合物芘甲酰组氨酸甲酯,通过核磁、质谱表征其结构. 荧光测试结果表明,在水溶液中该化合物能够对Hg2+表现出荧光猝灭响应,而相同条件下其他金属离子对该化合物几乎没有类似的荧光识别现象,因此该荧光化合物对Hg2+具有专一荧光识别作用,是一种有效的Hg2+荧光探针.〖JP〗     

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.     

一种识别Cu2+的罗丹明衍生物的合成及其性质研究

设计合成得到了一种罗丹明衍生物LX,通过1H NMR和13C NMR确定了化合物LX的结构.根据吸收光谱、发射光谱与红外光谱,研究了化合物LX与Cu2+之间的相互作用.化合物LX对Cu2+的最低检出限为1.06×10-8 M,实现了有效检测水溶液中的Cu2+.通过荧光成像方法,化合物LX还可以检测线虫体内的Cu2+.     

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.     

近红外二区荧光探针的设计及应用研究进展

高时空分辨率和高灵敏度的荧光成像技术是一种新兴的活体可视化检测工具.与近红外一区(NIR-Ⅰ,700～900 nm)相比,近红外二区(NIR-Ⅱ,1 000～1 700 nm)成像具有更低的自发背景荧光、更深的组织穿透性和更高的信背比,因此NIR-Ⅱ荧光成像能促进深部疾病的精确诊断.NIR-Ⅱ荧光探针是NIR-Ⅱ荧光成像的基础.目前已开发一系列基于有机和无机材料的NIR-Ⅱ荧光探针,包括有机小分子染料、基于小分子染料的有机纳米粒子、共轭聚合物、量子点、稀土掺杂纳米粒子和单壁碳纳米管等.本文综述近期新型NIR-Ⅱ荧光探针的研究进展及其在生物医学领域的应用.     

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。     

新型BODIPY荧光探针的光谱性能研究

设计合成了一种新型的BODIPY近红外荧光探针分子1,并采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究了其对各种金属离子的响应.结果表明:在乙腈溶液中,采用630nm激发波长时,在所有的检测金属离子(Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Ba2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+,Fe2+,Pb2+,Ni 2+,Co2+,Hg2+,Ag+)中,1对Cu2+具有高度选择性;Cu2+的加入导致1的乙腈溶液在636nm处显示一个很强的红色吸收峰,在662nm处显示一个很强的荧光发射峰;同时,由于发生了显著的颜色变化,1也可以作为对Cu2+的比色传感器.     

用于汞离子检测的近红外荧光分子探针合成与评价

设计合成了一种可特异性识别Hg~(2+)的小分子近红外荧光探针P-22,并完成对其体内、外光学响应性能的评价.该探针可在水溶液中被Hg~(2+)催化发生烯醚的水解反应,从而释放出一种具有近红外荧光性质的花菁类染料qCy7,导致反应体系的最大发射波长由560 nm红移至705 nm,通过检测反应体系中荧光强度的变化实现对Hg~(2+)的半定量分析.实验结果证明,本研究所设计合成的近红外荧光探针P-22能够同时实现对体外水环境中和复杂生物体环境中的Hg~(2+)进行高选择性、高灵敏度地实时检测,为进一步研究有害金属汞在自然环境及复杂的生物体内的作用提供了有力的工具.     

一种荧光增强型的GSH荧光探针

常见的生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)以及谷胱甘肽(GSH),它们在人体中起着十分重要的作用.使用荧光探针检测此类生物硫醇具有灵敏度高、选择性好、响应时间快等优势.由于3种硫醇具有相似的化学结构(含有活性巯基),因此给这类生物硫醇的选择性检测带来挑战.本文设计了一种荧光探针(2-甲基,6-丙烯酰基喹啉)用于区分检测GSH和Cys/Hcy.通过测试该探针的光谱性质,发现在含有该探针的水溶液中加入谷胱甘肽(GSH)后,相应的荧光光谱和紫外-可见光谱都有显著的变化.相比其他分析物,发现探针在水溶液中对GSH具有较高的选择性和灵敏度.此外,考虑到该检测过程是在水相中进行的,因此该探针在生物成像方面具备潜在的使用价值.     

基于分子内电荷转移的近红外荧光探针的设计合成及其对N2H4识别和细胞成像性能研究

设计并合成了一种新型近红外异佛尔酮衍生物荧光探针(IS—NR—NH),利用肼(N2H4)特异性诱导的脱乙酰基反应,使得探针分子内电荷转移效应由弱变强,从而导致荧光增强,最终实现肼的选择性检测。该探针在HCO3-,SO42-,Cl-,SO32-,CO32-,Ac-,Br-,NO3-,NO2-,HSO3-,I-,F-,Mg2+,Co2+,Cd2+,Zn2+,Pb2+,Cr3+,Fe3+,Al3+,Mn2+,Ca2+,Ba2+等不同干扰物质存在下,仍能实现对N2H4的特异性比色及荧光识别。同时,在pH 7.4,二甲基亚砜与磷酸缓冲溶液的体积比为6∶4的体系中,探针IS—NR—NH对N2H4在0.02×10-3～0.4×10-3mol/L的浓度范围内呈现出良好的线性关系,且检测限低至2×10-7mol/L。此外,探针成功地实现了对HeLa细胞中N2H4的近红外荧光成像。     

新型查尔酮荧光探针的合成及F-的识别

通过羟醛缩合反应合成了一种新的苯并吡喃和苯酚结构的查尔酮荧光探针C,其结构用~1H NMR,~(13)C NMR和元素分析的手段进行了表征确认.利用荧光光谱法研究了探针C在CH_3CH_2OH/H_2O的混合溶液中对不同阴离子的荧光行为.结果表明探针C对氟离子具有优异的选择性和灵敏度,与氟离子形成的氢键显示了明显的荧光响应.Job’s Plot曲线表明,探针C与F~-的配位比是1∶1.最低检测限可达2.64×10~(-5) mol/L.     

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.