罗丹明内酰胺一氧化氮分子荧光探的应用研究
一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别
一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别
成春文;王风贺;段伦超;雷武;夏明珠;王风云
【摘 要】以罗丹明B、乙二胺和乙二醛为反应原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Fe3+的分子探针(fluorescent probe,FP).用核磁和质谱对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱研究了FP对A13+、pb2、Ca2+、Cd2+、Mn2+、Hg2、Mg2+、Ca2、K+、Na+等不同金属离子的识别性能.研究结果表明:在纯甲醇溶剂中,探针FP对Fe3+的识别具有较好的选择性,且基本不受其他金属离子的干扰;通过Job's曲线可知,探针FP与Fe3+的络合比为1∶3;Fe3+浓度在4×10-4～5×10-3 mol/L范围内时,探针FP的荧光强度与Fe3+浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.995 3.
【期刊名称】《发光学报》
【年(卷),期】2014(035)001
【总页数】6页(P125-130)
【关键词】荧光探针;罗丹明B;乙二醛;希夫碱;Fe3+
【作 者】成春文;王风贺;段伦超;雷武;夏明珠;王风云
【作者单位】南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094 【正文语种】中 文
【中图分类】O482.31;O657
荧光分子探针，是指一定体系内，当体系的某一物理、化学性质发生变化时，该分子的荧光信号能发生相应改变，从而根据荧光信号反映被分析体系的浓度、性质等。目前，根据荧光母体结构可将荧光分子探针分为罗丹明类[1]、1,8萘酰亚胺类[2]、BODIPY类[3]以及香豆素类[4]等类型。其中罗丹明类分子探针在开环状态下，具有摩尔消光系数大、荧光量子产率高、激发和发射波长在可见光区等优点；而在闭环状态下，摩尔消光系数和荧光量子产率较低，几乎没有荧光[5]。因此，此类荧光探针又叫作荧光分子开关。
罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究
- 1 - 罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究
罗丹明（Rhodamine）类铜离子（Cu2+）荧光探针是一类特殊的荧光探针，其通常与结构相似的有机染料相结合，能够精确检测微量金属离子。近年来，随着生物传感技术和生物医学技术的发展，研究人员们对于罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用愈加关注。
罗丹明类铜离子荧光探针在合成中能够获得更好的荧光性能。基本上，其合成需要一类特殊罗丹明染料，一类铜离子和一类有机溶剂。获得的染料溶液能够有效检测目标金属离子，从而指示特定反应的发生。此外，罗丹明类铜离子荧光探针的合成过程可以调节，使其可以用来检测不同的金属离子。
罗丹明类铜离子荧光探针的应用非常广泛，其可以用来检测金属离子浓度，如锌、铅、铜、铬和铁，以及检测DNA杂交反应等。此外，它也可以用于定量检测，如检测酵素活性，检查抗菌素等。由于其良好的灵敏度，可用于药物浓度检测，还可用于肿瘤检测和早期诊断，这可以极大地提高人体健康安全。
此外，罗丹明类铜离子荧光探针的应用还正在不断发展，已经利用合成的探针研究铜离子和有机溶剂之间的相互作用，以便改进灵敏度和特异性。研究工作还进一步了解了罗丹明类铜离子荧光探针在高灵敏度检测、高选择性检测及活性采样中的应用。
总之，罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用的研究提供了一种可靠的技术来检测金属离子及其相关物质，其应用范围及功能也在不断扩大，其可以检测到十分微量的金属离子，及其重要的生物医学 - 2 - 应用也日益丰富，以期实现更精准的检测。
因此，罗丹明类铜离子荧光探针的应用对社会和经济的发展有着极其重要的意义，未来还需要对其合成过程和应用进行更深入的研究，以期将其开发出更加完善的功能来促进人类健康安全。
综上所述，罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究给社会带来了巨大的价值，未来仍有许多可借鉴的研究思路，有望为人类社会提供更安全的环境。
罗丹明型荧光探针的合成及对Hg(2+)的识别
第２４卷第５期 ２０１２年５月 化学研究与应用 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．５ Ｍａｙ，２０１２
文章编号：１００４—１６５６（２０１２）０５－０７１０－０５
罗丹明型荧光探针的合成及对Ｈｇ２＋的识别
陈稼轩，田 怡，张丽群，熊俊如，向清祥
（乐山师范学院化学与生命科学学院，四川乐山６１４０００）
摘要：本文以罗丹明Ｂ－酰肼和２一氯一３－喹啉醛经缩合反应得到新型的罗丹明Ｂ衍生物３，其结构经 Ｈ ＮＭＲ。 ＭＳ，元素分析表征。通过荧光光谱法研究了目标物３在ＣＨ，ＣＮ．Ｈ：Ｏ溶液中与金属离子的识别特性。结果表 明：目标物３可作为荧光探针选择性识别Ｈｇ２ ，识别过程是不可逆的。 关键词：罗丹明衍生物；荧光探针；Ｈｇ２ ；识别 中图分类号：０６５７．３ 文献标识码：Ａ
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ－ｂａｓｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｂｅ ａｎｄ
ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ Ｈｇ
ＣＨＥＮ Ｊｉａ—ｘｕａｎ，ＴＩＡＮ Ｙｉ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｑｕｎ，ＸＩＯＮＧ Ｊｕｎ—ｒｕ，ＸＩＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｘｉａｎｇ‘ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｌｅｓｈａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｅｓｈａｎ ６１４０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｏｖｅｌ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ ３ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｆａｃｉｌｅｌｙ ｂｙ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ ａｎｄ ２－ｅｈｌｏ－ ｒｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ－３－ｃａｒｂａｌｄｅｈｙｄｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ Ｈ ＮＭＲ，ＭＳ ｓｐｅｃｔｒａ ａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅ￣ｉｅｓ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ３ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ ＣＨ３ ＣＮ—Ｈ２Ｏ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃ－ ｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ３ ａｓ，ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｂｅ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｇ“ａｎｄ ｔｈｉｓ ｒｅｃｏｇｎｉ． ｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ．
新型罗丹明酰胺杯芳烃-Sb 3+配合物探针对钙离子的响应
第３０卷，第５期 ２ ０ １ ０年５月 光谱学与光谱分析 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．５，ｐｐ１３０５—１３０９ Ｍａｙ，２０１０
新型罗丹明酰胺杯芳烃一Ｓｂ３＋配合物探针对钙离子的响应
张文娟，吴 种，曾 唏，牟 兰 ，薛赛凤，陶 朱
贵州大学化学与化工学院，贵州省大环化学及超分子化学重点实验室，贵州贵阳５５００２５ 摘要合成了一种罗丹明Ｂ酰胺一氧杂杯芳烃衍生物１。在以Ｔｒｉｓ－ＨＣ１作为缓冲体系的乙腈溶液（ｐＨ ７．Ｏ） 中，化合物１本身无色且无荧光，加入ｓｂ抖后，１的螺环结构打开，观察到显著的荧光增强和颜色变红。再 加入Ｃａ。 则导致１一ｓｂ抖配合物的荧光猝灭及红色消失。在此条件下，其他共存离子没有明显响应。因此 卜ｓｂ件配合物可作为检测ｃａ抖的超分子荧光和比色化学传感器。
关键词罗丹明Ｂ酰胺；氧杂杯［３］芳烃；荧光及比色探针；Ｓｂ３ ；Ｃａ 中图分类号：０６５７．３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６４￣．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１０）０５—１３０５—０５
引 言
荧光探针由于对金属离子的高灵敏和高选择性检测而备 受关注 。］。作为重要的生命相关离子，很多生理过程的触 发、控制及影响都是通过钙离子而实现的【５ ］。荧光探针能 够精确、灵敏地测定生命过程中钙离子浓度及其变化Ｌ７。。。而 在生命科学研究中有着重要的意义。设计结构新颖、性质独 特的钙离子探针，以满足各种测试的需要是分析化学研究的 方向之一。 罗丹明属咕吨类荧光染料，具有荧光量子产率高、激发 波长长、适用的ｐＨ值范围宽且易修饰的特点。以罗丹明荧 光团为平台设计的金属离子荧光探针多有报道＿１ 。罗丹明 内酰胺类荧光探针对金属离子的选择性识别是通过金属离子 与探针分子产生络合作用，诱导探针的螺环结构打开，从而 产生荧光信号［１ ］。杯芳烃具有“全能”的三维平台，可以对其 上下沿进行官能化，引入各种具有荧光性质的键合单元，形 成主体分子，选择性地识别金属离子引起荧光信号的改变， 从而具备光化学传感器的功能。一些基于杯芳烃平台的荧光 探针已有合成，并展现出对金属离子良好的选择性［１ ７ ２１］。 本文设计合成了以氧杂杯［３７芳烃为识别基团，连接３ 个罗丹明酰胺基为荧光响应团的新型荧光探针分子１。在一 定条件下化合物１对Ｓｂ抖表现出强烈的荧光增强和紫外吸 收增大的效应。同时还发现，１一ｓｂ抖形成的超分子配合物， 还显示了对Ｃａ 高灵敏的荧光猝灭响应。在Ｔｒｉｓ～ＨＣ１缓冲 体系（ｐＨ ７．Ｏ）的乙腈溶液中，加人Ｃａ抖，能使ｌ—Ｓｂ抖体系 荧光猝灭，紫外吸收降低，信号猝灭或降低程度与Ｃａ。 浓度 成正比，在Ｃａ２ 浓度为３．０×１０～１．２×１０ ｍｏｌ・Ｌ＿１范 围内具有线性相关性，检出限为４．５Ｏ×１０ ｔｏｏｌ・Ｉ ， １一Ｓｂ抖体系可作为Ｃａ 检测的超分子探针。在实验的浓度范 围内，其他碱金属、碱土金属及过渡金属离子等无明显响 应。 １实验部分
罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究 2
第２９卷第４期 ２０１３年８月 Ｌ¨西大同大学学报（自然科学版１ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｄａｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） ＶＯ１．２９．ＮＯ．４ Ａｕｇ ２０１３
文章编号：１６７４—０８７４（２０１３）０４—００３４—０３
罗丹明类铜离子荧光探针的合成及其应用研究
袁跃华，贾淑梅，田茂忠，白云峰，冯锋
（山西大同大学化学与４￣－Ｙ－学院，山西大同０３７００９）
摘要：设计、合成了一种基于罗丹明Ｂ的铜离子荧光分子探针ＲＦ。研究发现在Ｖ ：Ｖ ：１：ｌ介质中， 化合物ＲＦ最大发射波长为５６６ ｎｍ，Ｃｕ 可使探针ＲＦ的荧光强度明显增大，同时溶液颜色从无色变为桃红色。该 荧光探针对Ｃｕ 具有较高的灵敏度和较好的选择性。ＲＦ的选择性荧光增强是由于其对Ｃｕ“的识别开环引起的。该 探针对ｃｕ“的识别是不可逆的，而且ｐＨ对探针ＲＦ在中性水溶液中检测Ｃｕ 几乎没有影响。 关键词：罗丹明；Ｃｕ“；荧光探针；灵敏度；ｐＨ
中图分类号：Ｐ１５９．３ 文献标识码：Ａ
铜是人体必需的微量元素之一『１１，但是，在细胞
的不同生理过程中如果缺少铜或摄入过多的铜都
会导致神经组织退化疾病，如Ｗｉｌｓｏｎ Ｓ疾病、
Ｍｅｔ：＆ｅｓ综合征和Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ疾病［２１，因此，对环境中
和生物体系中铜的检测具有非常重要的意义。荧光
探针是铜的检测方法之一，设计合成简单、高选
择性、商灵敏的铜离子荧光探针已引起人们高度
关注 ｑ。Ｉ９９７年Ｃｚａｒｎｉｋ等报道了第一个基于罗丹
明的ＣＩ１ 荧光探针以后，基于罗丹明的其它金属
离子荧光分子探针不断被报道［５１。具有螺环结构的
罗丹明探针是无色和弱荧光的，当遇到金属离子
时，可能会通过与金属离子作用或发生化学反应而
导致螺环开环，从而显示桃红色并产生橙色荧光，
比女Ⅱ，Ｃｕ Ｉ６ ８１，Ｈｇ ［９１，Ｃｒ３＋ｔ ｏｌ，Ｆｅ 【“】，Ｐｂ 【 习。本文合
新型罗丹明香豆素化合物的合成及应用
新型罗丹明香豆素化合物的合成及应用
张来新;陈琦
【摘 要】简要介绍了罗丹明化合物的结构特征、合成、特性及应用,重点介绍了:(1)新型罗丹明荧光探针的合成及在金属离子识别中的应用;(2)新型罗丹明的磷酸二氢根荧光探针的合成及应用;(3)新型罗丹明及香豆素衍生物的合成及应用.并对罗丹明化学及香豆素化学的发展进行了展望.
【期刊名称】《合成材料老化与应用》
【年(卷),期】2018(047)004
【总页数】5页(P127-130,134)
【关键词】罗丹明;香豆素;合成;应用
【作 者】张来新;陈琦
【作者单位】宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ460.7;O65
罗丹明B(Rhodamine B)又称玫瑰红B，或碱性玫瑰精，俗称花粉红，是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料。经老鼠试验发现，罗丹明B会引致皮下组织生肉瘤，被怀疑是致癌物质。罗丹明B在溶液中有强烈的荧光，可用作实验室中细胞荧光染色剂和用于有色玻璃、特色烟花爆竹等行业。其曾经用作食品添加剂，但后来实验证明罗丹明B会致癌，现在已禁用于食品染色。但可用于光度法测定金、镓、汞、锑(Ⅴ)、铊(Ⅲ)，荧光法测定锰、钴等，比色法测定镉；以氧化还原指示剂用作滴定锡、锑、铌、钽的沉淀剂、生物染色剂系列激光染料。在化妆品工业中，可用于浴液、洗发水、冷烫水等类产品的着色。由于其有致癌作用，故不得用于眼部、口腔及唇部化妆品中。在分析化学中可用于铜离子探针、铁离子探针、汞离子探针等。其结构为：
由于罗丹明化合物和香豆素化合物一样，不仅具有较大的摩尔吸光系数，而且还有优良的氧化还原和荧光效应，因此可作为吸附指示剂、络合沉淀剂、络合显色剂、催化氧化还原剂和荧光指示剂，目前已渗透到分析化学的各个领域如光度法、离子缔合荧光法、催化荧光法、动力学分析、化学发光法及伏安法等。并在环境科学、生命科学、材料科学、食品科学、染料科学、化妆品科学、催化科学及医学分析科学中具有广阔的应用前景。由于罗丹明类化合物和香豆素化合物具有独特的性能及广阔的应用前景，目前已发展成为一门新兴的热门边缘学科——罗丹明化学及香豆素化学。
罗丹明类汞离子荧光探针的制备及应用研究进展
罗丹明类汞离子荧光探针的制备及应用研究进展
董婷;雷玲;张博
【期刊名称】《苏盐科技》
【年(卷),期】2017(044)005
【摘 要】文章综述了近几年来用于检测汞离子的荧光探针的制备及应用研究概况,重点介绍了基于罗丹明及其衍生物结构的汞离子荧光探针的分子结构、设计原理及使用性能;对这些汞离子荧光探针在应用过程中的灵敏度、选择性以及检测条件等方面进行了评述,并指出开发易于制备、检测灵敏度高、选择性好、成本低以及能在水介质中完成识别的化学传感器是今后的一个重要的研究方向.
【总页数】4页(P18-21)
【作 者】董婷;雷玲;张博
【作者单位】南京科技职业学院,江苏 南京 210048;南京科技职业学院,江苏 南京
210048;南京科技职业学院,江苏 南京 210048
【正文语种】中 文
【相关文献】
1.罗丹明—联吡啶基荧光探针乙腈溶液中对汞离子的选择性识别研究 [J], 丁德刚;杨新玲
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罗丹明染料作为荧光试剂的应用简介
罗丹明染料作为荧光试剂的应用简介
邓武剑 学号：20520061151908
（厦门大学化学系分析化学 厦门 361005）
摘要：介绍罗丹明染料的结构特征及性质；并综述近年来罗丹明染料在分析化学和生物技术中的应用进展，并对发展前景作了展望。
关键词：罗丹明染料 化学传感器 荧光标记
一、 概述
罗丹明类化合物是以氧杂蕙为母体的碱性咕吨染料，由于特殊的结构及相应的荧光特性，使罗丹明类荧光染料成为化学和生物分析领域中研究较为广泛的课题。与其它常用的荧光染料相比，罗丹明类荧光染料具有光稳定性好、对pH不敏感、较宽的波长范围和较高的荧光量子产率等优点，因此被广泛应用在医学、生物学、环境化学、等方面，是分析化学和生物技术领域中最常用的荧光染料[1]。
随着应用范围越来越广泛，罗丹明类荧光染料的研究发展迅速且受到了更多的重视。近几年来科学家们又设计合成了一系列新型罗丹明类荧光染料，本文将介绍罗丹明染料在离子检测和生物传感方面的应用。并对今后的研究趋势作简单的评述。
二、 罗丹明染料的应用
目前，对于特定目标离子的化学传感的需求日益扩大，特别是对一些有毒的重金属离子和具有重要生理作用的金属离子的监测，其现实意义更为重大。由于荧光传感器具有高的灵敏度，近年来研究工作
较为广泛。据报道[2]，用于Cu2+和Hg2+的荧光传感已取得较大成功。 2．1用于金属离子的传感
罗丹明在金属离子的检测当中具有尤为突出的作用，金属离子的检测涉及到环境监测、质量控制和生理过程等多方面的工作。下面将分别介绍Hg2+、Pb2+、Fe3+、Cu2+的应用实例。
(1) 汞是环境中最为普遍的有毒金属之一，很容易透过生物膜，例如：皮肤、呼吸粘膜和肠胃粘膜。当人体吸入汞之后，会严重破坏中枢神经系统和内分泌系统。长期处于高浓度汞环境下，会导致脑、肾等器官的永久性退化；短期处于高浓度汞环境下，容易产生恶心、呕吐、痢疾等症状。考虑到汞的毒性，激发了人们探索高效的检测生物体中汞离子的分析方法。
罗丹明荧光探针的设计、合成及光谱研究
罗丹明荧光探针的设计、合成及光谱研究
【摘要】：罗丹明类荧光染料具有独特的结构特性和突出的光物理性质,即在螺环状态下表现为非颜色和非荧光性质,而与客体分子作用生成其开环结构后表现为明显的颜色变化和荧光释放特性。将反应位点与罗丹明生色团相结合,设计出大量的基于罗丹明衍生物的荧光探针,不仅能够运用于识别传感阳离子,而且能用于阴离子、活性氧物质和中性分子的传感识别。本论文在总结前人工作的基础上,设计开发了四个基于罗丹明衍生物的荧光探针：罗丹明—吡啶甲酰肼衍生物、罗丹明—水杨甲酰肼衍生物、罗丹明—萘酰亚胺衍生物和罗丹明—吡啶腙衍生物。通过客体与探针分子作用后产生的独特光谱变化,采用荧光发射和紫外—可见光谱详细地研究了其传感性能,主要研究内容如下：将罗丹明和吡啶甲酰肼相结合得到了探针分子2-1,不仅能够通过与Cu2+的配位作用实现了在水溶液中对Cu2+的高选择性和高灵敏性的检测,而且利用C1O能定向氧化甲酰肼基团实现了对ClO的识别传感。实验结果表明,在乙腈/Tris-HC1(pH=7.0)缓冲溶液中,探针2-1与Cu2+形成了1：1的络合物并且结合常数为1.79×106M-1(R2=0.994),具有非常高的检测限(1nM)。在甲醇/Na2B407-NaOH(pH=12.0)缓冲溶液中对C1O-也显示出了很好的识别性能,其检测限可以达到1nM。相比于其它已经报道的Cu2+或C1O-荧光探针,这是第一个能在一个小分子中同时检测这两种离子的化学传感器。采用荧光”turn-on”策略来设计罗丹明铜离子配合物的CN-荧光传感器是非常困难的。因为氰离子会将配合物中的Cu2+取代,生成没有颜色也没有荧光的罗丹明关环结构。将做为发色团的罗丹明B与水杨甲酰肼相连,我们设计合成了一个能够通过配位模式,导致荧光释放来传感识别氰离子的荧光探针3-1。化合物先与Cu2+发生配位作用并导致了明显的紫外吸收光谱变化,其与Cu2+的结合常数为1.7×107M-1。第一次培养出了罗丹明衍生物和铜离子络合产物的单晶,通过分析可以看出,两个水杨甲酰肼基团与两个Cu2+所形成的双铜中心近乎处于一个平面上,两个罗丹明基团处于垂直位置。由于化合物与Cu2+之间的强的配位作用和铜离子的强的荧光猝灭效应,我们将该配合物成功应用于CN-的识别。配合物3-1+Cu2+与氰离子的结合比为1：2,并且得到了高分辨质谱的证实。其对氰离子的检测限可以达到1.4×10-7M,远远低于世界卫生组织(WHO)对饮用水中氰离子含量不得超过1.9μM的规定。基于FRET机理,我们设计合成了一个基于罗丹明—萘酰亚胺的Hg2+比率荧光探针4-4。在甲醇／水=2/1(V/VpH=7.0,Tris-HCl,10mM)溶剂体系中探针能够和汞离子进行定量的1：1加汞脱硫反应,并进一步发生分子内成环反应而导致罗丹明开环结构,并释放出光信号。探针能够对Hg2+实现高效且具有高选择性的特异性识别,当主体浓度为0.1μM时,Hg2+浓度在0.030.08μM之间,汞离子浓度和荧光比值之间产生了良好的线性,说明探针对Hg2+浓度的检测可以在一个非常低的范围内进行。在单一分子中,同样条件下探针能够实现对不同物种的选择性识别,具有重要的实际应用价值。我们采用罗丹明肼毗啶腙化合物5-3,实现了在同一溶液中利用紫外可见光谱识别Cu2+,而通过明显的荧光增强来选择性识别Fe3+。其与Cu2+的作用模式为两个探针分子结合一个铜离子,即按照2：1的化学计量比进行配位作用,结合常数为7.8×104M-2,并且这种结合是可逆进行的。探针在溶液中能够对1.76×10-9M的Fe3+进行检测,具有潜在的应用价值。【关键词】：罗丹明识别荧光探针紫外—可见/荧光光谱【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2012【分类号】：O621.3【目录】：中文摘要14-16ABSTRACT16-19第一章综述19-571.1引言191.2荧光分子探针技术19-311.2.1荧光的产生19-201.2.2荧光化学传感器设计原理20-221.2.3荧光分子传感响应机制22-311.3罗丹明类荧光染料及其探针研究进展31-561.3.1罗丹明类荧光染料概述31-331.3.2罗丹明类Cu~(2+)荧光传感器33-371.3.3罗丹明类Hg~(2+)荧光传感器37-471.3.4罗丹明类Zn~(2+)荧光传感器47-481.3.5罗丹明类Fe~(3+)荧光传感器48-501.3.6罗丹明类其他金属离子荧光传感器50-531.3.7罗丹明类阴离子及活性氧物质荧光传感器53-561.4本论文研究工作的主要内容56-57第二章基于罗丹明B吡啶甲酰肼衍生物的Cu~(2+)和ClO~-荧光探针的研究57-762.1引言57-582.2仪器与试剂58-592.2.1主要仪器582.2.2主要试剂58-592.3目标化合物的合成59-602.3.1化合物2-1的合成59-602.4目标化合物对Cu~(2+)的识别研究60-682.4.1pH对Cu~(2+)识别性能的影响60-612.4.2探针对Cu~(2+)识别紫外光谱性能及机理研究61-642.4.3探针对Cu~(2+)识别荧光光谱性能研究64-662.4.4探针对Cu~(2+)选择性和竞争性识别性能研究66-682.5目标化合物对ClO~-的识别研究68-752.5.1探针对ClO~-识别溶剂体系的筛选68-702.5.2探针对ClO~-的紫外光谱滴定研究702.5.3探针对C1O~-的荧光光谱滴定研究70-712.5.4探针对ClO~-选择性和竞争性识别性能研究71-722.5.5探针对ClO~-的检测限研究72-732.5.6探针对Cu~(2+)和ClO~-的颜色和荧光变化73-752.6本章小结75-76第三章基于罗丹明B-Cu(Ⅱ)配合物的荧光增强型氰离子化学传感器的设计合成76-993.1引言76-773.2仪器与试剂77-793.2.1主要仪器77-783.2.2主要试剂78-793.3目标化合物的合成793.3.1化合物3-1的合成793.4目标化合物的铜离子识别研究79-853.4.1化合物3-1的晶体研究79-813.4.2pH对Cu~(2+)识别性能的影响81-823.4.3时间对Cu~(2+)识别性能的影响823.4.4化合物3-1对Cu~(2+)的紫外吸收光谱滴定研究82-833.4.5探针对Cu~(2+)选择性和竞争性识别性能研究83-853.5探针对Cu~(2+)作用机理研究85-923.5.1化合物3-1对Cu~(2+)的晶体结构研究85-873.5.2化合物3-1对Cu~(2+)的JOB实验研究87-883.5.3化合物3-1对Cu~(2+)的质谱研究88-893.5.4化合物3-1对Cu~(2+)的结合常数的确定89-903.5.5化合物3-1对Cu~(2+)作用的红外光谱研究90-923.6配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用研究92-973.6.1配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用动力学研究92-933.6.2配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用荧光滴定实验研究93-943.6.3配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用检测限研究943.6.4配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用的选择性实验94-953.6.5配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用的颜色和荧光变化95-963.6.6配合物3-1+Cu~(2+)与氰离子作用的机理研究96-973.7本章小结97-99第四章基于FRET机理的萘酰亚胺-罗丹明BHg~(2+)荧光比率探针99-1154.1引言99-1004.2仪器与试剂100-1014.2.1主要仪器100-1014.2.2主要试剂1014.3目标化合物的合成101-1044.3.1化合物4-2的合成1024.3.2化合物4-3的合成102-1034.3.3化合物4-4的合成1034.3.4化合物4-5的合成1034.3.5化合物4-6的合成103-1044.4目标化合物的汞离子识别研究104-1134.4.1pH对Hg~(2+)识别性能的影响1044.4.2时间对Hg~(2+)识别性能的影响104-1054.4.3探针4-4对汞离子的紫外吸收光谱滴定研究105-1064.4.4探针对Hg~(2+)紫外选择性和竞争性研究106-1074.4.5化合物4-4对Hg~(2+)的荧光光谱滴定研究107-1084.4.6探针对Hg~(2+)荧光选择性和竞争性研究108-1094.4.7探针对Hg~(2+)识别颜色及荧光变化109-1104.4.8探针对Hg~(2+)识别机理研究110-1114.4.9探针对Hg~(2+)识别FRET机理研究111-1134.5本章小结113-115第五章双通道检测Cu~(2+)和Fe~(3+)化学传感器的设计合成115-1275.1引言115-1165.2仪器与试剂1165.2.1主要仪器1165.2.2主要试剂1165.3目标化合物的合成116-1175.3.1合成方法1175.3.2主客体溶液配制1175.4目标化合物的铜离子识别研究117-1225.4.1化合物5-3对铜离子的紫外吸收光谱滴定研究117-1185.4.2探针对Cu~(2+)选择性和竞争性识别性能研究118-1195.4.3探针对Cu~(2+)的检测限研究119-1205.4.4探针对Cu~(2+)作用的原理研究120-1225.5目标化合物的铁离子识别研究122-1255.5.1化合物5-3对铁离子的荧光发射光谱滴定研究122-1235.5.2探针对Fe~(3+)选择性和竞争性识别性能研究123-1245.5.3探针对Fe~(3+)的检测限研究124-1255.5.4探针对Cu~(2+)和Fe~(3+)识别颜色及荧光变化1255.6本章小结125-127第六章总结与展望127-1296.1论文工作总结127-1286.2工作展望128-129参考文献129-143攻读博士学位期间主要发表和待发表的论文143-145致谢145-146个人简况及联系方式146-148 本论文购买请联系页眉网站。
罗丹明类荧光探针在重金属和过渡金属离子检测中的应用_王晓春
第30卷,第10期 光谱学与光谱分析Vol130,No110,pp2693-26992010年10月 SpectroscopyandSpectralAnalysisOctober,2010
罗丹明类荧光探针在重金属和过渡金属离子检测中的应用
王晓春1,2,刘晓端1,2,杨永亮1,2,申庆华3,罗松光1,李 奇1
11国家地质实验测试中心,北京 100037
21中国地质科学院生态地球化学重点实验室,北京 10003731中原油田井下特种作业处,河南濮阳 457000
摘 要 作为一种高量子产率的荧光分子,罗丹明常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计合成。
该文对近年来罗丹明类荧光探针在重金属与过渡金属离子检测中的应用进行了详细综述,包括作用机理、
检测离子、应用范围及检测水平都进行了详细的比较分析。另外,提出了罗丹明类重金属离子荧光探针研究
目前存在的问题和今后的发展趋势。
关键词 罗丹明;重金属和过渡金属离子;检测技术
中图分类号:O65313 文献标识码:A DOI:1013964/j1issn11000-0593(2010)10-2693-07
收稿日期:2010-03-10,修订日期:2010-06-20 基金项目:国家地质实验测试中心基本科研业务费项目(2009CSJ05)资助
作者简介:王晓春,1974年生,国家地质实验测试中心助理研究员 e-mail:wangwxc@iccas1ac1cn引 言
重金属和过渡金属广泛地存在于自然界中,其中的一些
元素在生命过程中具有非常重要的功能,如铜对肿瘤血管生
长因子起重要的调节作用,锌广泛参与细胞生长发育、基因
转录、神经传递等各种重要生命过程;另外一些元素则在较
低浓度时对生物具有极强的毒性,如铅能引起消化系统、神
经系统及心脏的病变;环境中无机的汞离子可被沉积物中的
细菌转化为有机汞,通过食物链的累积与传递,最终传输到
食物链顶端的人类,从而威胁人类的健康[1]。因此,建立快