基于芘衍生物的比率型熒光分子探針的合成及其性能研究.pdf

1、熒光探針具有靈敏度高、選擇性好、可實(shí)現(xiàn)原位、實(shí)時(shí)快速分析、以及對(duì)樣品無損等優(yōu)點(diǎn)，因此該方法已經(jīng)被廣泛用于重金屬陽離子的檢測，特別適用于對(duì)樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測與生物細(xì)胞的熒光成像。在過去的十幾年里，對(duì)金屬陽離子進(jìn)行檢測的熒光分子探針發(fā)展迅速。其中，由于基于單波長發(fā)射的熒光探針易受光漂白、熒光探針濃度、熒光探針周圍微環(huán)境以及光照射下穩(wěn)定性等因素的影響，而比率型熒光探針可以克服上述因素的影響，所以比率型的熒光探針受到廣泛的關(guān)注。芘熒光團(tuán)可以產(chǎn)生單

2、體和激基締合物兩種熒光發(fā)射，可以利用這兩個(gè)不同的熒光發(fā)射來設(shè)計(jì)和合成一系列檢測重金屬離子并具有優(yōu)異性能的比率型熒光探針。因此，本論文選擇以芘為熒光母體，利用芘的優(yōu)勢設(shè)計(jì)合成了一系列基于芘單體-激基締合物熒光強(qiáng)度比率變化的熒光分子探針，分別應(yīng)用于Cu2+和Cr3+的檢測。具體內(nèi)容如下：
　　1．設(shè)計(jì)并合成了基于單芘化合物的Cu2+比率型熒光探針 P1和基于雙芘化合物的Cr3+比率型熒光探針P2，并通過飛行時(shí)間質(zhì)譜（TOP-MS）、氫

3、譜（1H-NMR）和碳譜（13C-NMR）對(duì)它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn)和表征。
　　2．熒光探針P1結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)芘分子，能與Cu2+發(fā)生相互作用形成分子間激基締合物，導(dǎo)致芘單體-激基締合物熒光強(qiáng)度比率發(fā)生變化。我們對(duì)設(shè)計(jì)合成的基于單芘化合物的Cu2+比率型熒光探針P1進(jìn)行了一系列的性能研究。加入Cu2+之前，熒光探針P1在375nm和395nm處有芘單體的兩個(gè)特征發(fā)射峰。加入Cu2+后，Cu2+和熒光探針P1相互作用，熒光探針P1構(gòu)

4、成自組裝復(fù)合物，兩個(gè)芘分子形成分子間π-π堆疊，在460nm處產(chǎn)生激基締合物的熒光發(fā)射峰。該探針在Cu2+濃度為1.0×10-7～2.0×10-5M的范圍內(nèi)與Cu2+有很好的線性關(guān)系，最低檢測限為2×10-8 M。當(dāng)pH=3.0-8.0時(shí)，該探針對(duì)Cu2+的響應(yīng)不受pH的影響，并能對(duì) Cu2+進(jìn)行專一性的識(shí)別。此外，我們將該熒光分子探針應(yīng)用于實(shí)際水樣和活細(xì)胞中Cu2+的測定，取得了令人滿意的結(jié)果，這表明該探針具有廣泛的應(yīng)用潛質(zhì)。

5、　　3．熒光探針P2結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)芘分子，能與Cr3+發(fā)生相互作用形成分子內(nèi)激基締合物，導(dǎo)致芘單體-激基締合物熒光強(qiáng)度比率發(fā)生變化。我們對(duì)設(shè)計(jì)合成的基于雙芘化合物的Cr3+比率型熒光探針P2進(jìn)行了一系列的性能研究。加入Cr3+之前，熒光探針P2在374nm和393nm處有芘單體的兩個(gè)特征發(fā)射峰。隨著Cr3+的加入，在454nm處出現(xiàn)了一個(gè)新的芘激基締合物的熒光發(fā)射峰，使熒光光譜發(fā)生了紅移。熒光探針P2與鉻離子作用后，其在454nm，37