C10比率熒光探針和分子三腳架的設(shè)計(jì)合成.pdf

1、次氯酸在日常生活和工業(yè)中被廣泛的用做抗菌劑和清潔劑，并且ClO-是一種重要的生物活性氧，內(nèi)源性ClO-是生命必需的，有重要的抗菌特性，是生物體免疫系統(tǒng)最關(guān)鍵的活性氧物種。但是，生物體中ClO-過(guò)量累積會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生氧化應(yīng)激從而引起某些疾病，如:關(guān)節(jié)炎、癌癥、神經(jīng)衰弱等。因此，對(duì)ClO-的檢測(cè)不但具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)探索次氯酸根在免疫系統(tǒng)中的作用機(jī)制方面具有重要的科學(xué)意義。
　　 基于熒光探針光學(xué)信號(hào)響應(yīng)的光譜檢測(cè)法具有響應(yīng)

2、快、成本低、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，從而被廣泛用于各種陰、陽(yáng)離子的分析檢測(cè)中。因此，各類熒光探針的設(shè)計(jì)合成成為當(dāng)前光譜檢測(cè)法的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。本論文設(shè)計(jì)合成了基于ClO-氧化有機(jī)硼酸染料中C-B鍵為C-O鍵從而導(dǎo)致分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制(ICT,intramolecularchargetransfer)發(fā)生改變所引起的光學(xué)信號(hào)變化原理，設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)可以檢測(cè)ClO-的含有吲哚和喹啉鎓鹽結(jié)構(gòu)的有機(jī)硼酸類比率熒光探針:Z1、Z2。本論文的主要內(nèi)容如下:<

3、br>　　 以紫外-可見(jiàn)吸收光譜和熒光發(fā)射光譜為信號(hào)檢測(cè)手段，系統(tǒng)研究了它們對(duì)常見(jiàn)陰、陽(yáng)離子及活性氧物種的識(shí)別行為。結(jié)果表明Z1、Z2在10mM的NaH2PO4-Na2HPO4緩沖液(pH7.4)中均對(duì)ClO-有很好的選擇性，并利用高分辨質(zhì)譜分析法研究了它們對(duì)ClO-的檢測(cè)機(jī)理。同時(shí)，它們?cè)跈z測(cè)ClO-時(shí)表現(xiàn)出如下優(yōu)越性能:1）它們對(duì)ClO-的響應(yīng)非常快，1分鐘內(nèi)完成響應(yīng)信號(hào)的變化，ClO-對(duì)C-B鍵氧化的二級(jí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)達(dá)到k'=10

4、48.692M-1·S-1。而其它氧化物種，如:H2O2不但與探針的反應(yīng)慢，而且引起的熒光信號(hào)變化不顯著;2）它們對(duì)ClO-的響應(yīng)不但出現(xiàn)顯著的光譜變化，而且出現(xiàn)顯著地顏色變化，溶液由最初的無(wú)色變?yōu)榧t色，可將探針制成試紙實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度高于1.0×10-4MClO-的肉眼檢測(cè);3）它們對(duì)ClO-的檢測(cè)限較高，分別達(dá)到了2.5×10-7M和2.7×10-7M，滿足自來(lái)水中氯酸鹽總量（0.7毫克/升）的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn);4）它們的pH應(yīng)用范圍較廣，可在4

5、.5-10.0的pH范圍內(nèi)使用。
　　 通過(guò)對(duì)結(jié)合位點(diǎn)的設(shè)計(jì)修飾，三腳架結(jié)構(gòu)的分子探針材料被廣泛應(yīng)用于各種陰、陽(yáng)離子和許多小分子的環(huán)境和生物樣品分析檢測(cè)中。例如:由具有分子三腳架結(jié)構(gòu)的配體合成的配合物造影劑，被應(yīng)用于影像醫(yī)學(xué)研究中。本論文以半菁藍(lán)素為光學(xué)信號(hào)報(bào)告基團(tuán)，合成了氮支三腳架化合物(N1-N3)，以期得到具有陰離子識(shí)別功能的新型分子光學(xué)探針。光譜研究表明，這類探針?lè)肿拥墓庾V信號(hào)極為不穩(wěn)定，作為離子探針材料不理想。但通過(guò)系