利用Fura-2/AM荧光探针法和LCSM法研究受磁场处理S.aureus细胞Ca^(2+)的跨膜行为

研究受脉冲磁场处理金黄色葡萄球菌(S.aureus)细胞Ca2+的跨膜行为,为此研究了表征S.aureus胞内Ca2+浓度变化Fura-2/AM荧光探针检测法,并检测了不同脉冲数下经脉冲磁场处理后S.aureus细胞荧光强度的变化,采用激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)观察了经脉冲磁场处理前后S.aureus胞内Ca2+浓度的变化。研究结果表明,Fura-2/AM可成功的负载于S.aureus中,可以应用于S.aureus胞内游离钙离子浓度变化的测定。经脉冲磁场处理后,S.aureus胞内钙离子浓度显著上升,且与活菌数的减少高度相关,相关度达到-0.989 15;胞内光点显著增多,光点荧光强度明显增大,说明大量胞外钙离子跨膜进入胞内。因此,可以判断微生物细胞膜通透性的改变和胞内Ca2+浓度的上升是高强度脉冲磁场具有杀菌作用的重要原因。

Fura-2/AM荧光探针法用于大肠杆菌胞内游离钙的测定

目的探讨经超声处理后大肠杆菌胞内游离钙的变化。方法超声波作用影响大肠杆菌,用Fura-2/AM探针法测定胞内游离钙的变化。结果经超声作用后的大肠杆菌胞内游离钙水平升高,打开了钙依赖性的离子通道,膜两侧离子交流加速,膜通透性增加。结论Fura-2/AM荧光探针法可用于微生物大肠杆菌胞内游离钙的测定。经一定条件下超声作用后的大肠杆菌胞内游离钙水平升高。

基于N掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点的荧光探针用于Hg2+和S2-的传感检测

基于N掺杂Ti_(3)C_(2) MXene量子点(N-Ti_(3)C_(2) MQDs)荧光探针和配位相互作用,构建了一种检测Hg^(2+)和S^(2-)的“开-关-开”型荧光传感新方法.研究发现,制备的N-Ti_(3)C_(2) MQDs发射蓝色荧光(λem=440 nm),荧光量子产率为15.7%.Hg^(2+)与N-Ti_(3)C_(2) MQDs表面的—NH2,—COOH,—OH等官能团产生选择性配位作用,导致N-Ti_(3)C_(2) MQDs体系荧光猝灭.当加入S^(2-)后,由于S^(2-)与Hg^(2+)之间强的结合力,形成HgS沉淀,从而使N-Ti_(3)C_(2) MQDs体系荧光恢复.基于该原理,构建了一种“开-关-开”型荧光传感方法,实现了对Hg^(2+)和S^(2-)的定量检测.N-Ti_(3)C_(2) MQDs探针的荧光强度与Hg^(2+)浓度在0.02~200μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为10 nmol/L(S/N=3);与S^(2-)浓度在0.07~150μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为30 nmol/L(S/N=3).该方法具有成本低、操作简单、灵敏度高和选择性好等特点,并可用于水样中Hg^(2+)和S^(2-)的检测.

氮掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点荧光探针用于α-葡萄糖苷酶活性检测

α-葡萄糖苷酶是生物体糖代谢途径中不可或缺的一类酶,发展简单、灵敏、准确的α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选方法对于糖尿病的治疗与预防具有重要意义。该文基于氮掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点(NTi_(3)C_(2)MQDs)荧光探针和内滤效应(IFE),构建了一种“开-关-开”型荧光传感α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选的新方法。研究发现,N-Ti_(3)C_(2)MQDs发射蓝色荧光(λem=440 nm),荧光量子产率为15.7%。其检测机理为:α-葡萄糖苷酶水解底物对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷,水解产物对硝基苯酚通过内滤效应导致NTi_(3)C_(2)MQDs荧光猝灭;而抑制剂阿卡波糖可使α-葡萄糖苷酶的活性受到抑制,水解产物减少,N-Ti_(3)C_(2)MQDs荧光恢复。结果显示,N-Ti3C2 MQDs探针荧光强度与α-葡萄糖苷酶浓度在5~300 U/L范围内呈良好线性关系,检出限为2.5 U/L(S/N=3),对阿卡波糖的半最大抑制浓度(IC_(50))为178.5μmol/L。该方法具有成本低、操作简单、灵敏度高、选择性好等特点,已成功用于人血清中α-葡萄糖苷酶活性的测定。

基于不同荧光发色基团的Zn^(2+)荧光探针的研究进展

荧光光谱法具有灵敏度高、选择性好、检出限低以及操作简单等特点,设计合成特异性识别和检测Zn^(2+)的荧光探针对化学、生物学、临床医学等研究具有十分重要的意义。以近年来文献报道的Zn^(2+)荧光探针为例,综述了基于不同荧光发色基团的Zn^(2+)荧光探针的作用机制、应用与发展前景,为Zn^(2+)荧光探针研究提供了参考(引用文献44篇)。

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.

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。

一种Ba^(2+)荧光探针的合成与光谱性能研究

基于席夫碱母核,构筑刚性共轭结构,设计以酚羟基、含氮基团酰肼等作为识别基团,合成得到一种席夫碱型荧光探针。通过IR、^(1)H NMR、^(13)C NMR、MS表征探针结构,采用UV-vis、FS分析水环境中探针光学性质及其对目标离子的特异性识别。结果显示,所合成的荧光探针具有低毒性,表现对Ba^(2+)的快速响应、定量识别,可用于水体系中Ba^(2+)定性检测和定量分析。

2-氨基芴缩邻香草醛荧光探针的合成及对锌离子的检测

以2-氨基芴和邻香草醛为原料,成功合成了席夫碱荧光探针2-氨基芴缩邻香草醛(L)并对其进行了光谱和结构表征。实验结果表明,该探针的荧光强度与Zn^(2+)浓度在1×10^(-5)~15×10^(-5) mol·L^(-1)具有良好的线性关系,检测限可达4.32×10^(-8) mol·L^(-1)。通过Job曲线确定L-Zn^(2+)配位比为2∶1,由Benesi-Hildebrand方程得出L-Zn^(2+)配位常数为2.2×10^(8)。L与Zn^(2+)配位后有效改善了略扭曲的L分子的共平面性,荧光性能较L大大增强。因此,荧光探针L可实现裸眼识别Zn^(2+),抗干扰性良好,灵敏度高,合成及检测方法简便可靠,为检测环境体系中的Zn^(2+)提供了依据。

Fura-2荧光探针研究Ca^(2+)对大肠杆菌细胞的跨膜作用

以Fura 2 /AM作为荧光探针 ,研究了Ca2 + 对大肠杆菌HB10 1细胞的跨膜作用 .考察了不同浓度外源钙离子处理不同生长时期细胞的跨膜行为 ,并采用停流技术测定了荧光动力学 .结果表明大肠杆菌在用CaCl2 溶液处理后 ,胞外Ca2 + 可大量进入胞内 ,且进入细胞的钙离子量与胞外钙离子浓度相关 ;处于对数生长前期的细胞与对数生长后期和稳定期的细胞相比 ,胞内自身Ca2 + 浓度低 ,但其摄取外源Ca2 + 的能力最强 ,这应该与其生理代谢活性是相关的 ,而且这一时期是大肠杆菌细胞最易建立人工诱导感受态的时期 .该研究对于测定革兰氏阴性菌细胞内Ca2 + 浓度及胞外离子的跨膜传导行为 。

连续识别Zn^(2+)和草甘膦荧光探针的合成与应用

以2-巯基苯并噻唑为原料,设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧光探针2-[2-(苯并噻吩-2-基亚甲基)肼基]苯并噻唑(简称NSS),并通过FTIR、HRMS、^(1)HNMR、^(13)CNMR对其结构进行了表征。荧光光谱表明,在二甲基亚砜中,探针NSS实现了Zn^(2+)的“关-开”型检测,具有响应时间短(30 s)、特异性强、抗干扰性强等优点。探针NSS荧光强度与Zn^(2+)浓度(0~11μmol/L)呈现良好的线性关系,检出限达19.1 nmol/L,并与Zn^(2+)形成物质的量比为1∶1的络合物。同时,络合物NSS-Zn^(2+)对草甘膦呈现特异性的荧光猝灭响应,猝灭率达99.4%,检出限16.0 nmol/L(2.71 ng/mL),且不受其他有机磷农药的干扰。

含吲哚和喹啉的荧光探针的合成及离子识别性能

铜离子(Cu^(2+))和锰离子(Mn^(2+))在环境中分布广泛,也是生物体中重要的微量元素。目前能同时检测此两种金属离子的分子探针较少。将8-羟基喹啉-2-甲醛与吲哚-2-甲酸乙酯衍生物进行缩合,合成了两种新型的探针分子N′-[(8-羟基-2-喹啉基)亚甲基)]-1H-吲哚-2-甲酰肼和5-氯-N′-[(8-羟基-2-喹啉基)亚甲基]-1H-吲哚-2-甲酰肼,采用1H和13C核磁共振波谱法(NMR)、高分辨质谱(HRMS)和红外光谱(IR)法对新中间体及探针分子的结构进行了表征。通过荧光和紫外光谱法研究了两种探针识别Cu^(2+)和Mn^(2+)的性能,结果表明探针在二甲基亚砜溶液中对Cu^(2+)和Mn^(2+)表现出快速、灵敏的荧光淬灭响应效果,检测限低于0.5μmol/L。通过IR、HRMS和荧光可逆性实验对结合机理进行了初步探究,提出了可能的配合方式。该方法可用于环境或工农业样品中Cu^(2+)和Mn^(2+)的快速识别和检测。

N-乙基咔唑-3-甲醛席夫碱荧光探针的合成及其检测Cu^(2+)性质

以咔唑为原料,经过两步反应制备得到N-乙基咔唑-3-甲醛,其结构经X射线单晶衍射测定属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/n。再以N-乙基咔唑-3-甲醛与1,3-二氨-2-丙醇为原料,设计、合成了一种新型双席夫碱荧光探针分子CMP。借助荧光光谱在体积比为6∶4的DMSO/H_(2)O缓冲溶液(Tris-HCl,pH=7.0)中研究了探针CMP对Cu^(2+)的选择性识别。研究结果表明,探针CMP与Cu^(2+)以1∶2的比例配位,结合常数为1.52×10^(5) L·mol^(-1),检出限为0.205μmol·L^(-1)。回收实验表明,探针分子CMP可应用于环境水样中Cu^(2+)的检测。

MOF-1和Tb@MOF-1荧光探针的设计、合成及对痕量Cr_(2)O_(7)^(2-)、S_(2)O_(8)^(2-)离子的识别

采用5-((4-吡啶基)甲氧基)-异烟酸(H2PLIA)、1,3,5-三(1-咪唑基)-苯(TIB)合成了金属有机骨架[Cd(PLIA)(TIB)]n(MOF-1)。MOF-1是具有理想一维孔道的二维结构化合物,其一维孔道由柔性三角形PLIA^(2-)配体和刚性三角形TIB配体间隔形成。利用MOF-1易掺杂的优势,采用后修饰合成策略制备了Tb@MOF-1。对MOF-1和Tb@MOF-1进行了基本表征及荧光探针性能研究。2种探针材料具有相同的结构。MOF-1和Tb@MOF-1分别对水溶液中的Cr_(2)O_(7)^(2-)和S_(2)O_(8)^(2-)离子具有较强荧光识别能力,均有响应时间快,稳定性、选择性、灵敏度高的特点。研究了MOF-1和Tb@MOF-1对Cr_(2)O_(7)^(2-)和S_(2)O_(8)^(2-)的荧光识别机理,其不同可能与Tb^(3+)离子掺杂有关。

基于Ti_(3)C_(2)量子点@罗丹明B荧光探针对Cr(Ⅵ)的传感检测研究

采用刻蚀和水热法合成了碳化钛量子点(Ti_(3)C_(2) QDs),该量子点与罗丹明B(RhB)之间由于静电作用产生荧光共振能量转移(FRET)形成荧光探针,Cr(Ⅵ)的内滤效应(IFE)导致探针荧光猝灭,构建了一种“开-关”型荧光探针用于Cr(Ⅵ)的传感检测.在优化实验条件下,该荧光探针对Cr(Ⅵ)的线性响应范围为0.05-500μmol/L,检出限为0.014μmol/L (S/N=3).构建的荧光探针具有制备简单、稳定性和选择性好,对Cr(Ⅵ)的检测灵敏度高等特点,对环境水样中Cr(Ⅵ)测定的回收率为94.3%-104.0%.研究为水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的快速和准确测定提供了一种新方法.

一种基于联萘酚和(R,R)-Salen的高分子荧光探针的合成及对Zn^(2+)的识别研究

利用Sonogashira偶联反应设计合成了一种含有联萘酚和(R,R)-Salen单元的共轭高分子荧光探针P-1,并通过核磁共振氢谱表征了其结构。荧光光谱分析实验结果表明,高分子荧光探针P-1对Zn^(2+)具有高选择性识别,表现出明显的荧光增强,检测限可达到28.11 nmol·L^(-1),因此,高分子荧光探针P-1也具有较高的灵敏度。

苯并噻唑酰腙类荧光探针合成及对锌离子检测

以苯并噻唑-2-甲酰肼与4-二乙胺基水杨醛为原料,设计并合成一种新型苯并噻唑酰腙类荧光探针L,并通过核磁、红外及质谱等手段表征。在DMSO溶液中,探针L可迅速与Zn^(2+)以1:1比例络合成L-Zn^(2+),实现对锌离子的即时荧光增强响应,且这一过程不受常见阳离子与阴离子的干扰。荧光滴定实验中计算出探针L对锌离子的检测极限低至15.8 nM,具有良好的检测灵敏度。探针L可实现土壤中锌离子的便捷、高效检测,加标回收率为95.72~103.20%,相对标准偏差为1.79~5.92%。

酰腙类荧光探针的设计合成及其性质研究

本实验选用3-叔丁基-5-溴水杨醛和马来酸二酰肼作为反应物,以无水乙醇作为溶剂,并添加少量冰醋酸作为催化剂,在60℃条件下通过乙醇回流法成功制备了荧光探针G1。通过1H NMR检测,确认了该探针的纯度较高。进一步的溶剂效应实验表明,与其它溶剂相比,该荧光探针在DMSO (二甲亚砜)中的溶解性最佳。因此,以DMSO为溶剂,以该荧光探针为溶质,进行了后续的性质探究。首先,通过阳离子全扫实验,发现Zn2 、Cu2 和Fe3 这三种阳离子能够引起荧光探针的特殊响应。接着,分别对这三种阳离子进行了滴定实验、抗干扰实验、含水率测试以及时间响应实验,并得到了相应的工作变化曲线。然后,通过Job图实验确定了荧光探针与这三种阳离子的配位比。最后,通过测定一系列酚类物质的响应情况,发现该荧光探针对于酚类物质具有特殊的识别效果,这表明其可以应用于特定场合中酚类物质的检测。

基于HBT-RhB的荧光探针用于Cu^(2+)检测

Cu^(2+)是生物体中基本的微量元素之一,在细胞中作为催化辅助因子参与体内多种酶的反应、造血功能和一些其他生命过程。本文以苯并噻唑(HBT)为母体结构,合成了HBT-RhB荧光探针,该探针能够对Cu^(2+)具有高选择性和灵敏性,同时具有优异的荧光特性以及良好的温度和pH稳定性,实现了一种逻辑检测的响应策略。该探针在0.04~160nM的线性范围内对Cu^(2+)有一个良好的线性关系,且最低检测限为2.6nM。通过荧光光谱、紫外吸收光谱等进一步证明了HBT-RhB对Cu^(2+)的良好响应。这种设计Cu^(2+)响应探针的新方法被提供用来检测相关的分析物,旨在环境、生物成像、疾病治疗等方面发挥更重要的作用。

一种席夫碱荧光探针的制备及其对Cu^(2+)的检测

设计了一种新型的“turn-off”型席夫碱荧光探针9-(9H-芴基)甲基-2-(3-苯并噻唑基)-2-羟基苯甲亚氨基肼基-1-甲酸酯(L1)。探针L1以2-羟基-5-甲基苯甲醛为原料,经过三步反应合成。在pH 7.4浓度为2.0×10^(-2)mol/L Tris-HCl缓冲溶液中,L1可以选择性地与Cu^(2+)发生络合,引起其在590 nm处的荧光强度急剧下降,基于此可用于特异性检测Cu^(2+),检出限为2.8×10^(-7)mol/L。Job法和高分辨质谱实验结果表明,该探针L1与Cu^(2+)以1∶1结合,其结合常数为2.8×10^(4)L/mol。红外光谱数据为阐明探针与Cu^(2+)结合位点提供了数据支撑。探针L1有良好的细胞膜穿透性,可在Hela细胞内实现Cu^(2+)的荧光成像,因此在生物医学领域有潜在应用价值。