金纳米“关-开”型荧光探针测定三价铁离子和L-赖氨酸

以N-乙酰-L-半胱氨酸为配体,通过硼氢化钠还原氯金酸合成单层修饰的、水溶性良好的金纳米簇(AuNCs),采用TEM、FTIR、UV-Vis和PL等分析测试技术对AuNCs的形貌特征和光学性质进行了考察。实验结果表明,该AuNCs具有优良的荧光性能,当激发波长为520 nm时,其最大发射波长为620 nm。研究发现,Fe^(3+)能强烈猝灭AuNCs的荧光,而加入L-赖氨酸后,AuNCs的荧光被恢复。AuNCs的荧光猝灭和恢复的程度与Fe^(3+)和L-赖氨酸的浓度在一定范围内呈线性关系,Fe^(3+)和L-赖氨酸的线性范围分别为11.65~163.35μmol·L^(-1)和13.36~266.64μmol·L^(-1),检出限分别为1.65μmol·L^(-1)和1.28μmol·L^(-1)。本研究建立了一种基于AuNCs荧光的“关-开”型传感体系依次用于Fe^(3+)和L-赖氨酸的检测,该方法具有简单、快速、准确度高、灵敏度高、选择性好等优点。

煤基碳点“关-开”型荧光探针检测多巴胺的研究

以煤为原料,通过回流法制备具有强烈荧光的煤基碳点。铅离子能使碳点荧光显著猝灭,体系荧光信号"关闭";加入多巴胺后,能使碳点荧光得以恢复,体系荧光信号处于"打开"状态。据此建立碳点"关-开"型荧光探针检测多巴胺的新方法。在优化实验条件下,碳点荧光恢复强度与多巴胺浓度在0.5~25.0μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限(3Sb/S)为0.1μmol/L。该方法用于样品中多巴胺的测定,加标回收率为96.5%~104.5%,相对标准偏差(RSD)为1.8%~2.7%。

“关-开”型铜(Ⅱ)离子荧光探针的研究进展

从荧光探针分子识别机制角度出发,综述了近5年络合型和反应型的"关-开"型铜(Ⅱ)离子荧光探针的研究进展,在此基础上对"关-开"型铜离子荧光探针的发展前景做了展望。

量子点“开-关-开”型荧光探针的应用进展

荧光探针作为一类新型的荧光传感器被应用于各领域。"开-关-开"型荧光探针法是利用探针和猝灭剂相结合构建的传感器,达到检测目标物的一种新方法。该方法比直接猝灭法的选择性更好、灵敏度更高,受外界环境影响小。本论文论述了近年来这一新方法在阴阳离子、药物分子检测方面的应用,以及作用机理的探讨,为后续研究更加灵敏、高效的体系提供了理论依据。

基于β-环糊精对荧光桃红的荧光增敏作用的开关型荧光探针测定痕量镍

在pH 7.6的PBS介质中,且在PVA存在下,荧光桃红在其荧光发射峰555nm处的荧光强度因β-环糊精的加入而增强(荧光开),当在此体系中加入镍(Ⅱ)离子,其荧光发生猝灭(荧光关),其猝灭程度(ΔIf)与镍(Ⅱ)的质量浓度在5~300μg·L-1范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为1.75μg·L-1。应用此'开关'型荧光探针测定了污水和矿石样品中镍的含量,并用标准加入法进行回收试验,测得回收率在98.8%~106%之间,测定值的相对标准偏差(n=10)在1.2%~2.2%之间。对此荧光体系的反应机理也作了初步探讨。

基于有机小分子的“关-开”型铜(Ⅱ)离子荧光探针的应用现状

基于有机小分子的铜(Ⅱ)离子荧光探针由于选择性好、灵敏度高、操作简单、重现性好且抗干扰性强,近年来引起了研究者的重视,在环境和生物检测领域的应用也日趋广泛。本文对“关-开”型铜离子荧光探针在矿泉水水质监测、游泳馆水样分析和生物细胞(如Vero、人张氏肝细胞、Hela、MCF-7和HepG2等)的荧光成像实例进行归纳,将对后续的荧光探针设计研发起到借鉴作用。

“关-开”型碳量子点荧光探针测定左旋多巴的研究

以淀粉为碳源,通过一步水热法合成了发光性能良好的水溶性碳量子点(CQDs),其荧光量子产率为10%。研究发现,在HCl介质中,将KMnO4加入该CQDs溶液后,CQDs的荧光发生猝灭,体系的荧光信号'关闭';再加入左旋多巴,CQDs的荧光得到恢复,体系的荧光信号呈'打开'状态。据此提出了'关-开'型荧光探针高灵敏检测左旋多巴的新方法。对反应的机理进行初步探讨,考察了各种反应条件,在优化的实验条件下,该CQDs探针的荧光恢复信号值与浓度为1.0×10-7~1.5×10-5 mol/L的左旋多巴呈良好的线性关系,检出限为4.5×10-8 mol/L。该探针用于样品中左旋多巴含量的测定,结果较好。

异硫氰酸荧光素-牛血清蛋白-Pb^(2+)“开关”型荧光探针测定尿液中胰蛋白酶

本文研究了"开关"型异硫氰酸荧光素(FITC)-牛血清蛋白(BSA)-Pb2+荧光探针测定胰蛋白酶。实验发现,FITC-BSA探针在Pb2+和十二烷基苯磺酸钠(DBS)存在下,可以发出较强的荧光,此时体系处于"打开"状态。当在pH=7.8的Tris-HCl缓冲溶液中加入胰蛋白酶后,FITC-BSA-Pb2+发生荧光猝灭,探针被"关闭",并且胰蛋白酶的浓度在一定范围内与探针的荧光猝灭程度呈良好的线性关系。实验表明,胰蛋白酶浓度与体系荧光猝灭程度在2.4~24μg/mL间呈良好线性关系,相关系数r=0.9972,方法检出限(3σ/k)为0.80μg/mL。该方法应用于尿液中胰蛋白酶的检测,其相对标准偏差(RSD)≤3.0%,回收率范围为102.1%~106.0%。

显示“关-开-关”荧光发射的二苯乙烯类pH探针的开发研究

自行设计合成并表征了4-二甲胺基-4′-二甲胺基二苯乙烯（DPV）。当pH从7．06减小到5.30时，DPV（1．0μmol／L）的V（水）：V（乙醇）=1：1溶液的紫外-可见吸收强度增强；当pH从5．30减小到3．55时，吸收强度减弱。当该溶液的pH从7．06减小到5．30时，荧光强度减弱，且pKa=5．09±0．10；当pH从5．30减小到4．17时，荧光强度增强，且pKa=4．93±0．24；当pH从4．17减小到3．31时，荧光强度减弱，且pKa=3．61±0．02。该化合物显示了“关-开-关”荧光发射性能，可应用于荧光分子开关；同时又是一个很好的pH探针，检测pH范围为7．06～3．31，最高灵敏度为ApH=0．04。DPV在水中的饱和浓度（25℃）为0．2μmol／L，可用于生物测试。

基于镧系金属-有机骨架材料的比率型荧光探针研究进展

荧光探针能够快速、可靠的识别目标物,因此备受人们关注。与传统单发射中心型荧光探针相比,比率型荧光探针具有更高的灵敏度、高可靠性及可视化传感等优点。镧系金属-有机框架物(Ln-MOFs)具有优异的发光性质,在荧光传感、生物成像等方面具有广阔应用前景。通过合理选择镧系金属离子、有机配体及客体分子可以构筑具有优异发光性能的Ln-MOFs基双发射比率型荧光探针。对Ln-MOFs基双发射比率型荧光探针的构建方法、荧光传感机理及应用领域的最新进展进行综述,并对其未来发展进行了展望,以期为构筑Ln-MOFs基双发射比率型荧光探针提供借鉴。

具有“开-关”特性的pH荧光探针DPVF的合成与表征

合成并表征了{4-[2-(4-氟苯基)-乙烯基]-苯基}-二甲基胺(DPVF)。结果表明,DPVF(10.0μmol.L^(-1))的水∶乙醇=1∶1(体积比)溶液的紫外可见吸收强度对pH值(7.02-2.22)变化灵敏,荧光强度对pH值(7.02-1.66)变化灵敏。荧光增强阶段是氟原子质子化,荧光减弱阶段是氟原子与氮原子同时质子化,氮原子与氟原子都是pH功能基。该化合物显示了“开-关”荧光发射性能,可应用于荧光分子开关;同时又是一个很好的pH荧光探针,检测pH值范围为7.02-1.66,pH值检测最高灵敏度为ΔpH=0.04。

碳点联合适配体构建荧光“关-开”癌胚抗原探针

以柠檬酸和聚乙烯亚胺为原料,通过水热法制备荧光碳点(Carbon Dots,CDs)。该CDs发射蓝色荧光,激发波长为245 nm时,445 nm处荧光强度最强。红外光谱分析表明CDs表面带有-COO-、-NH_(2)、-OH等亲水性基团,分散性和水溶性良好。癌胚抗原(CEA)-适配体能显著猝灭CDs荧光,加入CEA后,由于适配体被竞争性从CDs表面解离,使CDs的荧光得到恢复。基于此,构建一种荧光“关-开”探针体系用于CEA快速检测。优化实验表明10μg/mL CDs和50μmol/L适配体体系,荧光猝灭效率达90%左右。体系的荧光恢复程度与CEA浓度之间存在线性相关性,线性响应范围为1 ng/mL~500μg/mL,检测限为0.5 ng/mL,检测时间低于30 min,是一种快速、简便检测CEA的方法。

用于肼检测的新型芘基荧光分子探针的合成与性能

利用1-芘甲醛优良的荧光性质,将其作为母体进行基团修饰,经过^(1)H-NMR和HRMS对结构进行表征,证实成功构建了肼荧光分子探针PMIDO。在DMSO-H2O体系中,PMIDO只能显示弱的荧光;在加入肼后,在含水量70%的条件下,显示出强的蓝色荧光,呈现出开灯型的荧光探针特征,检出限可达1.41×10^(-7)mol/L。同时,该探针对肼的检测呈现出高选择性和稳定抗干扰性,适用于5~10的pH范围,并在30 s内完成响应。进一步阐述了其荧光检测机制,即与肼反应后生成腙,为反应型肼的荧光检测提供有益参考。

两种磺酰胺类化合物的合成及其对Fe^(3+)的氧化-还原荧光“开-关”性质

合成了两种磺酰胺类化合物,并研究了其荧光性能.通过它们对金属阳离子的选择性识别实验,发现其在乙醇水溶液中均对Fe3+有专一性的识别作用,并在NH2OH.HC l和H2O2的存在下,两种化合物对Fe3+都具有氧化-还原荧光"开-关"作用.

基于糊精碳量子点荧光信号“关-开”测定L-抗坏血酸的研究

通过水热法,一步合成糊精发光碳量子点(CQDs),其荧光量子产率为8.3%。研究发现,在pH=3.10的B-R缓冲介质中,KMnO_4能使该CQDs荧光发生显著猝灭,荧光信号"关闭";加入L-抗坏血酸后,由于L-抗坏血酸的还原性,将KMnO_4从CQDs表面移除下来,使CQDs的荧光信号恢复,体系的荧光信号处于"打开"状态。据此提出了"关-开"型荧光探针高灵敏检测L-抗坏血酸的方法。对反应的机理进行初步探讨,考察了各种反应条件。在优化的实验条件下,CQDs的荧光恢复值与L-抗坏血酸的浓度在6.0×10^(-7)～2.0×10^(-5 )mol·L^(-1)范围内呈良好线性关系,检出限(3S/N)为4.4×10^(-7 )mol·L^(-1)。方法用于样品中L-抗坏血酸含量的检测,结果满意。

基于罗丹明B的激活型α-酮戊二酸荧光探针

α-酮戊二酸(α-KA)是人体三羧酸循环的一个重要代谢中间体,异柠檬酸脱氢酶-1(IDH1)及异柠檬酸脱氢酶-2(IDH2)的突变将导致α-KA转化为2-羟基戊二酸(2HG),该过程与急性骨髓性白血病(AML)密切相关,因此检测人体内α-KA的含量变化具有重要意义。本文以罗丹明B作为荧光基团,通过将罗丹明B与水合肼反应得到能够检测α-KA的荧光增强型探针RBN,并优化了检测温度、pH及响应时间等条件。研究表明,RBN对α-KA表现出很好的选择性,不受人体内常见氨基酸、化学结构类似的羰基化合物及活性氧化物(ROS)的影响,具有潜在的应用价值。

一种基于喹唑啉-4(3H)-酮的烯胺酮型荧光探针对CN^-的反应型识别研究

设计合成了一种基于喹唑啉-4(3H)-酮衍生物的烯胺酮型荧光探针QA。在DMSO溶液中,探针QA对CN^-具有高度的选择性识别作用,表现为荧光增强并蓝移,其识别机制为CN-对QA发生迈克尔加成反应。此外,探针QA对CN^-响应快速,检测限低至1.75×10^(-7)mol·L^(-1)。

C_(3)-对称型Al^(3+)荧光分子探针的合成及其性能研究

以1,3,5-苯三甲酰肼与水杨醛为原料合成C_(3)-对称型荧光分子探针1,通过;H NMR、;C NMR和MS对其进行结构表征。该分子探针在DMSO-HEPES体系中通过off-on荧光响应对Al^(3+)表现出很好的选择性。在紫外灯365 nm照射下,加入Al^(3+)后,分子探针1发射出强烈的青色荧光,可实现肉眼对Al^(3+)的实时定性检测。分子探针1与Al^(3+)的络合比为1∶1.5,以及对Al^(3+)的检出限可低至3.85×10^(-7)mol·L^(-1)。此外,分子探针1对Al^(3+)可实现可逆性传感以及可应用于饮用水中Al^(3+)的定量分析。

应用引物-探针能量转换系统(PriProET)实时荧光定量PCR技术检测猪圆环病毒2型的研究

研究应用实时荧光定量PCR技术(以引物-探针能量转换系统(PriProET)为基础)检测了猪圆环病毒2型(PCV2)。PCV2是引发断奶仔猪多系统衰竭综合征(PM-WS)的重要病原,与其它疾病如猪皮炎和肾病综合征(PDNS)、猪呼吸道疾病综合征(PRDC)的发病密切相关。由于PCV2通常发生在猪群中,而且该病的严重程度与器官、血液中的病毒载量有关,因此检测病毒载量也可反应出PCV2的严重程度。为了确定临床症状和不同器官病毒载量的相关性,本试验应用PriProET RT-PCR技术对PMWS的各种病毒及其临床症状进行了研究。试验结果表明,所测数据与前人研究结果相一致,即患PMWS的情况下,1 mL血浆和500 ng组织中DNA的病毒载量均大于107拷贝数。因此,新的PriProET RT-PCR技术可用于检测PCV2,并且具有特异、灵敏和稳定的优点。

基于“开-闭”环的铁离子探针的合成及性能研究

研究基于罗丹明内酯环的“开-闭”环结构,以罗丹明B、乙二胺和邻香兰素为原料设计合成了化合物R1,通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征,并对离子选择性、反应络合比和灵敏度等探针性能进行了检测。结果表明,R1对Fe^3+具有很好的响应性,伴随溶液颜色发生明显变化的同时,荧光也发生变化。通过Job′s plot曲线计算,R1与Fe^3+的反应络合比为1∶1。R1对Fe^3+检测限分别为146 nmol/L(分光光度法)和129 nmol/L(荧光光谱法),均远低于国家饮用水标准值0.3 mg/L(5357 nmol/L)。此外,细胞成像和细胞毒性实验证明,R1可用于细胞内Fe^3+的荧光检测,并具有较低的细胞毒性和良好的生物相容性。因此R1可作为一种新型的可视化荧光探针,有效地应用于食品安全、环境、生物等领域中Fe^3+含量检测。