用于H_(2)PO_(4)^(-)检测的比率型荧光探针合成及性能研究

设计合成了一种基于吖啶-苯并咪唑鎓的大环受体ABIM,可作为H_(2)PO_(4)^(-)的荧光比率传感器。借助荧光光谱研究了受体ABIM对H_(2)PO_(4)^(-)的选择性识别,在大环受体ABIM的乙腈溶液中加入H_(2)PO_(4)^(-)后,在426 nm处荧光发射明显“关闭”,506 nm处荧光发射明显“打开”,溶液荧光颜色由蓝色变为蓝绿色,新的荧光发射峰可能是由于H_(2)PO_(4)^(-)诱导两个受体中的吖啶环之间形成Excimer产生的。ABIM与H_(2)PO_(4)^(-)以1∶1的化学计量比结合,结合常数为(7.13±0.48)×10^(6)L/mol,检出限为2.38×10-7 mol/L,最佳响应时间为2 min。回收实验表明,ABIM可应用于样品中H_(2)PO_(4)^(-)的检测。

荧光探针合成与可视化检测三硝基苯酚综合实验开发

根据待测物2,4,6-三硝基苯酚(TNP)的性质,以香豆素为荧光团、噻二唑为识别基团,调整共轭体系和电子流向,设计具有绿色荧光的有机小分子探针,实现特异性检测与可视化识别。引导学生深入探索化学学科的内在联系,掌握基础知识的同时了解学科领域发展。设置智能手机检测模块,将科学研究与日常生活紧密联接,拉近学生与科学研究的距离,激发学生探索创新的意识。

利用荧光探针Fluo-4检测胸腺细胞内钙离子浓度变化

利用荧光显微数码成像系统测量荧光探针Fluo-4荧光强度的改变,建立动态检测细胞内钙离子浓度的方法。用荧光探针Fluo-4/AM标记原代培养小鼠胸腺细胞,以KCL刺激胸腺细胞去极化,并打开细胞膜上电压依赖性钙通道,细胞内荧光强度会发生改变。利用荧光显微数码成像系统动态监测Fluo-4荧光强度的改变可分析计算钙离子浓度。本方法灵敏度高,能实时监测细胞内钙离子浓度的变化。

新型吡啶-杯[4]芳烃荧光探针的合成及其对Fe^(3+)的检测性能

合成了一种新型的高选择性检测Fe^(3+)的上沿功能化吡啶-杯[4]芳烃荧光探针,其结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS表征。离子检测实验结果表明:该吡啶-杯[4]芳烃探针的最大吸收峰出现在295 nm处,并在371 nm处显示出一个强的荧光发射带。与其他金属离子相比,新型探针对Fe^(3+)表现出高选择性和强抗干扰能力的荧光淬灭响应。通过荧光滴定法和Job曲线图研究了探针与Fe^(3+)的结合性。结果表明:探针与Fe^(3+)形成2∶1的配合物,缔合常数为3.26×10^(7)M^(-1),检出限为7.9×10^(-7)M。

基于线性荧光探针对T4 DNA连接酶的活性分析

利用线性荧光探针作为核酸连接反应的模板和信号分子,通过实时监测荧光信号的降低来表征连接产物的生成过程,从而建立了一种连续、简单且特异性高的T4 DNA连接酶活性分析的新方法,检出限可达1.2 U/mL;同时,该方法还可用于快速考察金属离子和化学药物对酶促反应的影响.实验结果表明,该法不仅为灵敏、实时监测核酸连接反应提供了一种简便快捷的非同位素分析方法,也为开展核酸连接酶活性分析、反应动力学机制探讨和药物快速筛选提供了一种新技术.

单取代罗丹明-硫杂杯[4]芳烃衍生物的合成及对Fe^(3＋)离子的荧光探针性质研究

以1,3-交替-二羧基甲氧基硫杂杯[4]芳烃为原料,通过与罗丹明乙二胺衍生物的酰化反应得到罗丹明基团单取代的硫杂杯[4]芳烃衍生物。目标化合物结构经IR,NMR,MS及元素分析等技术表征。荧光及可见吸收光谱法研究表明化合物对Fe3+具有探针性质,在乙醇-水(1/1,V/V)Tris-HCl(pH=6.0)缓冲溶液中,对Fe3+呈现光关-开响应,并观察到显著的荧光增强和颜色变红现象。测定了Fe3+-配合物的组成、稳定常数及荧光量子产率。

衍生于苯并-12-冠-4的双光子荧光Fe^(3+)探针

合成了双光子荧光探针2,5-二氰基-1,4-二[2′-(4′-苯并-12-冠-4)乙烯基]苯(1),并进行了红外、质谱及元素分析。探针1在单、双光子荧光发射中对金属离子显示了相似的选择性,双光子过程中的选择性略优于单光子过程,并对Fe3+显示出高度选择性识别。探针1对Fe3+的单、双光子荧光强度随Fe3+浓度的升高而急剧降低;单、双光子荧光滴定过程中探针对Fe3+的络合常数分别是:5.70±0.03(logK11)与4.74±0.05(logK12)、5.76±0.04(logK11)与4.81±0.07(logK12)。探针1的双光子吸收截面(δTPA)随溶剂极性增加而减小,在甲苯与乙腈中的δTPA分别是2198,1125GM,探针与Fe3+络合后其双光子吸收截面显著减小。研究结果表明,化合物1可以作为Fe3+探针应用到单光子激发荧光与双光子激发荧光检测;可以用开发单光子荧光探针的策略来设计应用于生物成像的双光子荧光探针。

含氨基乙酸酯苯并咪唑杯[4]芳烃荧光分子探针的合成及光谱性能

以4-(N,N-二乙氧酰甲基)氨基苯甲醛和邻苯二胺为原料,首先得到了2-[4-N,N-二(乙氧酰甲基)氨基苯基]-1H-苯并咪唑。再将得到的苯并咪唑与5,11,17,23-四叔丁基-26,28-二羟基-25,27-二丁氧基杯[4]芳烃反应,合成了含氨基乙酸酯苯并咪唑杯[4]芳烃荧光分子探针L,并采用红外和核磁对所合成的化合物进行了结构表征和确认。通过紫外和荧光光谱实验研究表明,探针L在甲醇溶液中对Al3+具有选择性识别性能,且不受其他金属离子的干扰;当Al3+物质的量浓度增加到探针浓度的5倍时,探针L的荧光强度降低到最低值。Job's曲线确定了探针与Al3+之间形成物质的量比为1∶1的金属配合物。

2’-(4-羧基苯亚甲基)-2-羟基苯甲酰腙荧光探针法测定水样中的微量铜

基于Cu^(2+)对2’-(4-羧基苯亚甲基)-2-羟基苯甲酰腙(CHBH)荧光的增敏作用,建立了测定水样中Cu^(2+)的荧光探针法。实验结果表明,在p H=9.89 B-R缓冲溶液中,Cu^(2+)浓度在0.04~0.50μmol/L范围内,荧光强度的增敏值(ΔF)与Cu^(2+)浓度呈线性关系,线性方程为ΔF=383cCu+6.2,相关系数(r)为0.995 3,方法检出限0.02μmol/L。本方法用于加标水样中Cu^(2+)的分析,RSD为1.94%~3.1%,Cu^(2+)的平均回收率为93.17%~95.00%。

葸醌偶氮杯[4]芳烃作为荧光探针对钠离子的识别研究

合成了 5 ,1 1 ,1 7,2 3 四 ( 1 蒽醌偶氮基 ) 2 5 ,2 6,2 7,2 8 四羟基杯 [4]芳烃 ,并用荧光方法研究了该衍生物在有机介质中对碱金属离子的识别性能。结果表明 ,钠离子对该衍生物有荧光猝灭功能 ,在 2 .0× 1 0 - 6 ～ 4.0× 1 0 - 5mol/L范围内的钠离子与F0 /F和 (F0 -F)值呈线性关系 ,检测限可达 3 .5× 1 0 - 7mol/L。并用分子模拟方法就衍生物的识别机理作了初步探讨。

Ⅰ群禽腺病毒血清4型TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

为储备禽腺病毒病疫情防控技术,应用DNAStar软件分析GenBank中Ⅰ群禽腺病毒血清4型(FAdV-4)全基因序列,选取Hexon基因的保守区域设计合成1对PCR引物和1条TaqMan探针,建立FAdV-4FQ-PCR检测方法,得到相应的标准曲线,并应用该方法对临床病例和人工感染动物进行FAdV-4核酸检测。结果表明,建立的FAdV-4FQ-PCR方法具有良好的敏感性、特异性、稳定性和临床应用性。

基于杯[4]冠醚的1,3,4-噁二唑荧光探针的合成及对金属离子的识别

分别以2-苯基-5-(2-吡啶基)-1,3,4-噁二唑及2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑为荧光基团,设计合成了基于杯[4]冠醚结构的荧光探针分子1a和1b;利用核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)及高分辨质谱(HRMS)表征了其结构.采用紫外-可见光谱及荧光光谱考察了探针分子1a和1b对碱金属离子(Na^+,K^+,Cs^+)、碱土金属离子(Mg^(2+),Ca^(2+))及过渡金属离子(Mn^(2+),Co^(2+),Ni^(2+),Cu^(2+),Zn^(2+),Cd^(2+),Ag^+)的识别作用.结果表明,Na^+可使探针分子1a的二氯甲烷溶液荧光强度显著增强,K+和Cs^+对探针分子1a的荧光强度几乎无影响,而Ca^(2+)及所有过渡金属离子均可有效猝灭探针分子1a的荧光.探针分子1b对于碱金属离子的识别作用与探针分子1a相似,但其与过渡金属离子的络合作用弱于探针分子1a.根据核磁共振表征结果讨论了金属离子与荧光探针的络合位点.

硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究

以硫杂杯[4]芳烃为母体,在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以三氮唑为连接基,将苄基引入硫杂杯[4]芳烃的下沿,得到硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。探针s1发射强烈荧光,在CH_3CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。在DMF/H_2O介质中,以310nm为激发波长,Fe^(3+)能选择性猝灭探针s1在390nm处的荧光;在CH_3CN介质中,以245nm为激发波长,I^-能选择性猝灭探针s1在310nm处的荧光,光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe^(3+)或与I^-形成1∶1配合物,结合常数均达105。结合自由能表明配合为自发过程。荧光猝灭检测Fe^(3+)和I^-的浓度线性范围分别为1.0×10^(-7)~1.6×10^(-4) mol·L^(-1)和1.0×10^(-7)~8.5×10^(-5) mol·L^(-1),检测限分别为2.30×10^(-8) mol·L^(-1)和1.17×10^(-8) mol·L^(-1)。同时,利用识别和竞争配合作用,控制Fe^(3+)和F^-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭,构建了分子水平上的逻辑电路。红外光谱推测探针s1分子中三氮唑基的氮原子参与了识别Fe^(3+)的配位,而探针s1分子中三氮唑环上的芳氢与I^-形成氢键而实现识别。

基于荧光探针技术检测30种农兽药及其二元、三元组合对CYP3A4酶的联合毒性

在农业生产中混合使用多种农药或兽药越来越普遍,但因药剂联合毒性效应的不确定性而对人体健康产生严重威胁。本文基于酶抑制法原理,利用荧光探针NEN(N-乙基-1,8-萘二甲酰亚胺)直接检测CYP3A4酶的活性,建立了广谱筛查混合农兽药联合毒性效应的方法,并以常用的30种农兽药及其典型的23种二元和26种三元组合为研究对象,检测了农兽药混合物对CYP3A4酶的联合毒性效应,其中标准质量浓度根据食品安全国家标准规定的农兽药最大残留限量确定。结果表明:3种质量浓度梯度下对CYP3A4酶均具有协同作用的混合农兽药组合有克百威+多菌灵、克百威+吡虫啉、啶虫脒+烯酰吗啉、吡虫啉+多菌灵、氯氰菊酯+啶虫脒+烯酰吗啉、克百威+啶虫脒+多菌灵、吡虫啉+啶虫脒+多菌灵、吡虫啉+啶虫脒+烯酰吗啉、毒死蜱+啶虫脒+多菌灵和联苯菊酯+啶虫脒+多菌灵。当单一农兽药对CYP3A4酶活性的抑制率较高时,与其他农兽药混合后联合毒性效应呈拮抗作用,而当单一农兽药对酶活性的抑制率低于2%时,则与其他农兽药混合后联合毒性效应呈现不确定性。农兽药组合在低浓度下对CYP3A4酶的联合毒性往往存在较强的协同作用,但随着浓度的升高,联合毒性效应从协同变为拮抗作用。分析农兽药与CYP3A4酶之间的构效关系可知,含有芳氯基团的数量与对酶活性的抑制程度成正相关,含有3个芳氯及以上基团的农兽药对CYP3A4酶活性的抑制作用最为显著,抑制率在30%以上,如百菌清、毒死蜱、甲基毒死蜱、咪鲜胺等;含有2个芳氯或“强吸电子基团+1个芳氯”基团的农兽药,对CYP3A4酶活性的抑制作用较强,抑制率在18%以上,如苯醚甲环唑、哒螨灵和异菌脲等。具有氨基甲酸酯基团的农兽药单独作用于CYP3A4酶毒性较小或几乎没有毒性时,与其他农兽药混合后显示较强的协同作用。本研究建立的检测方法为广谱筛查混合农兽药联合毒性提供了新思路,检测结果可为进一步在细胞和动物水平制订农兽药混剂的风险评估方案提供依据。

二氰乙烯基咔唑荧光探针的合成及其对N2H4的检测研究

以N-乙基咔唑-3-甲醛与丙二腈为原料,经Knoevenagel反应合成了一种可选择性识别N2H4的二氰乙烯基咔唑类(DVC)荧光探针。通过核磁共振波谱、红外光谱和高分辨质谱对其结构进行了表征。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针对N2H4的检测能力。实验结果表明:与N2H4作用前后,探针溶液的颜色和荧光出现明显的变化,408 nm处吸收强度和425 nm处的荧光强度与N2H4浓度的负对数呈现较好的线性回归关系。探针DVC对N2H4具有较强的定量分析能力,通过物理吸附制备的试纸也可用于N2H4蒸气浓度的分析。

一种CdⅡ-MOF作为传感Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的多响应荧光探针

通过水热法合成了一种金属有机骨架[Cd_(3)(L)_(2)(H_(2)O)_(9)]·9H_(2)O(MOF1),其中H_(3)L=5-(((4-羧基苯基)氧基)甲基)苯-1,3-二甲酸,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对其进行了表征。MOF1表现为一个二维微孔结构,孔隙可利用体积为22.4%。荧光性能研究表明,MOF1可以用作检测Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的荧光传感器。它具有高选择性和低检测限,而且不受其他离子的干扰。此外,通过金属有机骨架主体和目标分析物客体的紫外可见吸收光谱研究了主体配合物的选择性荧光猝灭机制。这种荧光猝灭的可能机制是荧光共振能量转移。

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)。

生物标记用NaYF_4:Yb^(3+),Er_(3+)荧光探针的紫外上转换发光

目的:开发980 nm激发紫外上转换发光的纳米粒子。方法:采用热解法合成Na YF4:Yb3+,Er3+;通过TEM、XRD和荧光光谱等方法对样品进行形貌、结构和发光性能的表征,研究紫外上转换发光性能。结果:Na YF4:Yb3+,Er3+纳米材料可产生波长为321、380和410 nm的紫外上转换发光。结论:980 nm二极管激光器可激发Na YF4:Yb3+,Er3+纳米粒子产生紫外上转换发光。

4-(对二甲氨苯基)-3-丁烯-2-酮作为荧光分子探针检测乙醇水含量

以对二甲氨基苯甲醛为原料,在碱性条件下与丙酮缩合得到4-(4-(二甲氨基)苯基)-3-烯-2-丁酮(DBO).研究了DBO在不同极性溶剂中的吸收和荧光光谱,以及乙醇中含水量对其光谱的影响.发现溶剂极性能够显著影响DBO的光谱性质;乙醇中含水量的增加使得探针分子的荧光强度降低、发射波长红移.利用这种变化能够简便、高灵敏地检测乙醇中的含水量.

新型三苯胺类Cu^(2+)荧光探针的合成及性能研究

以4-溴三苯胺为原材料设计合成了一种新型荧光探针N-((4-(二苯胺)-[1,1-联苯基]-4-基)亚甲基)-2-羟基苯甲酰腙(DBYMH),通过核磁氢谱(^(1)H-NMR)、核磁碳谱(^(13)C-NMR)和高分辨质谱(HR-MS)对其结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱进行了光学性能研究。结果表明:探针DBYMH在二甲基亚砜(DMSO)-H_(2)O(7∶3,体积比,pH=7.0)体系下,对Cu^(2+)的响应时间只需10s,可实现对Cu^(2+)的高选择性和高灵敏度识别,检测限为1.77×10^(-7)mol/L,远低于我国对饮用水标准中Cu^(2+)的限量要求。通过核磁滴定和DFT计算确定了Cu^(2+)与DBYMH探针分子最可能的识别机制。使用DBYMH实现对实际水样中Cu^(2+)的检测,表明该探针对检测环境中的Cu^(2+)具有良好的应用前景。