基于罗丹明6G和罗丹明B的新型铜离子荧光分子探针

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近些年,随着超分子化学的快速发展,分子识别已经成为生物、化学等领域的研究热点。根据识别主体和被识别客体之间相互作用时所产生的各种信号,如光、磁、电信号等,可以实现对客体的定性、定量检测,同时也可以作为研究其作用机理的有力工具。其中,基于光信号的检测方法,如紫外、荧光光谱等,由于其简单快捷、灵敏度高等方面的优势,在金属离子、生物分子等的检测方面有着重要的应用。铜作为生物体中的微量元素,在生物体的新陈代谢中有着至关重要的作用。但同时,铜离子作为一种环境污染物,对水体、土壤有着不利的一面。因此,能够简单、快速、灵敏的识别铜离子有着潜在的价值和重要的意义。在本论文中,分别以罗丹明6G和罗丹明B作为荧光信号基团,分别通过2-羟乙基肼和2-吡啶肼进行结构修饰,合成了四种新型铜离子荧光探针probe 1、2、3和4,实现了对铜离子的荧光“开启”型检测,并通过质谱说明识别过程的实质为铜离子促进的水解反应。在乙腈和水的混合溶剂中,四种探针都对铜离子表现出较高的选择性,并且有着明显的颜色变化。通过荧光光谱滴定得到了四种化合物对铜离子的荧光“开启”常数。四种探针都对铜离子有着较低的检测限,均在10-8 M数量级,其中probe 2的检测限达到10-10 M数量级,说明四种探针具有较高的灵敏度。同时,在竞争实验中,四种探针都表现出较好的抗干扰能力。在不同pH体系中的实验表明中性及弱酸、弱碱范围是探针分子识别铜离子的最佳pH条件。同时,probe 1和probe 3能够很好的在活细胞中对铜离子进行成像。这些良好的性质都为将probe 1至4应用于实际当中奠定了一定基础。
摘要第4-5页
Abstract第5页
第一章 绪论第8-24页
    1.1 引言第8页
    1.2 荧光概述第8-11页
        1.2.1 荧光产生机理以及影响因素第9-10页
        1.2.2 荧光分子探针中的常见荧光基团第10-11页
    1.3 荧光分子探针及其常见机理第11-15页
        1.3.1 PET(光诱导电子转移)第11-12页
        1.3.2 ICT(分子内电荷转移)第12-13页
        1.3.3 FRET(荧光共振能量转移)第13-14页
        1.3.4 Chemodosimeter(化学剂量计)第14-15页
        1.3.5 Excimer/Exciplex(激基缔/复合物)第15页
    1.4 铜离子荧光探针研究现状第15-22页
    1.5 本论文工作指导思想和主要目标第22-24页
第二章 基于罗丹明 6G结构的新型铜离子荧光探针第24-35页
    2.1 设计思路第24页
    2.2 实验部分第24-25页
        2.2.1 仪器和试剂第24页
        2.2.2 探针分子的合成及表征第24-25页
    2.3 结果与讨论第25-34页
        2.3.1 probe 1 和probe 2 的选择性实验第25-28页
        2.3.2 probe 1 和probe 2 的滴定实验第28-30页
        2.3.3 probe 1 和probe 2 的识别机理第30-31页
        2.3.4 复杂体系对probe 1 和probe 2 识别过程的影响第31-33页
        2.3.5 probe 1 在细胞中对铜离子的成像实验第33-34页
    2.4 本章小结第34-35页
第三章 基于罗丹明B结构的新型铜离子荧光探针第35-46页
    3.1 设计思路第35页
    3.2 实验部分第35-36页
        3.2.1 仪器和试剂第35页
        3.2.2 探针分子的合成及表征第35-36页
    3.3 结果与讨论第36-45页
        3.3.1 probe 3 和probe 4 的选择性实验第36-39页
        3.3.2 probe 3 和probe 4 的滴定实验第39-41页
        3.3.3 probe 3 和probe 4 的识别机理第41-43页
        3.3.4 probe 3 和probe 4 在复杂体系中对识别的影响第43-44页
        3.3.5 probe 3 在细胞中对铜离子的成像实验第44-45页
    3.4 本章小结第45-46页
第四章 全文总结第46-47页
参考文献第47-51页
发表文章和科研情况说明第51-52页
致谢第52页
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