论文部分内容阅读
生物体内各种离子浓度的变化对其新陈代谢等生理过程有着重要影响,建立方便、快捷的分析检测方法显得十分必要。近年来,利用荧光探针检测离子浓度的方法得到深入研究,例如氟离子和铜离子的检测,取得了很多重要的成果,但仍然存在诸多挑战,如有些探针选择性差、荧光猝灭以及仅能在有机溶液中对离子进行检测等问题。良好的探针需要合适的荧光团,更需要与之匹配的受体共同发挥作用。咪唑盐本身带有正电荷,能更好地发挥其静电以及氢键作用,本文以咪唑盐作为识别受体,合成了一系列含单咪唑盐、多个咪唑盐的氟离子及小分子探针,考察了他们对客体识别的选择性,并探讨了其作用机理。另外,本文建立在课题组对萘酰亚胺类以饱和键连接臂的PET金属离子探针的研究基础上,设计并合成了一种“单臂式”共轭键连接的邻苯二胺受体的荧光增强型铜离子探针。1、以萘并咪唑为发光团,同时其咪唑盐基团作为受体,设计合成了三个阴离子探针：NBMZ-1、NBMZ-2和NBMZ-3。利用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、1H NMR和19F NMR滴定实验,考察探针NBMZ-1～3在乙腈中对阴离子的识别。结果表明,探针NBMZ-1与氟离子作用产生蓝移增强的荧光,而加入其它阴离子没有引起荧光光谱明显的变化。2、设计合成了一个以苯环为中心,共含有六个咪唑盐的三臂笼状化合物CSI-PF6和三臂型探针TASI-PF6(蒽作为荧光团)。’H NMR滴定实验结果初步表明只有氟离子可以进入CSI-PF6的笼内。在缓冲溶液(HEPES,10mM, pH7.4)中,通过荧光发射光谱的变化,考察探针TASI-PF6对十二种核苷酸选择性识别能力。结果显示,ATP引起TASI-PF6荧光发射强度明显增加,而GTP的加入引起荧光猝灭的程度最大。3、以酶催化制备的反式-(1S,2S)-1,2-二羟基苊作为手性源,芘为发光团,设计合成了含两个和四个咪唑盐的两臂手性探针CIP-PF6和CDIP-PF6。在纯乙腈体系中,探针CIP-PF6对F-和AcO-离子具有选择性识别,在477nm附近的芘激基缔合物发射宽峰消失,芘单体的发射增强。在缓冲溶液(HEPES,10mM, pH7.4)中,分别考察了其对二十种天然氨基酸的识别,发现探针CIP-PF6对L-精氨酸有选择性识别,使其吸光度有所下降,对应的荧光强度略有降低。加入其他氨基酸前后紫外吸收和荧光发射均没有明显变化。在缓冲溶液(HEPES,10mM, pH7.4)中,考察了探针CDIP-PF6对核苷酸的选择性,显示UTP引起荧光强度的少量增加,而CDP引起荧光猝灭。4、基于PET和ICT机理,设计并合成了一个新的以萘酰亚胺为发光团,以邻-N-丁基苯-1,2-二胺为识别位点的化合物LZ.-N,在乙腈-水溶液(1：1,v/v)中选择性识别Cu2+,结合Cu2+后荧光增强约20倍,并实现了比色-荧光双重检测。并且,化合物LZ-N的细胞毒性小,在生理pH条件下荧光稳定,荧光共聚焦成像表明其可用于活细胞中检测Cu2+。