【摘 要】
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近年来,荧光探针因为具有操作简便、快速实时等特点被广泛用于环境监测和生物传感等领域,已报道了一系列荧光探针用于重金属阳离子(如Cu2+,Pb2+,Zn2+)、阴离子（如HSO3-,ClO-,CN-）和各种小分子（如H2O2,GSH,Cys）的传感。尽管这些荧光探针具有简单高效和选择性好等突出点,但探针的选择性、灵敏度和水溶性问题仍然是荧光探针研究的重点。本论文针对以上问题,我们开发了三种具有特异性
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近年来,荧光探针因为具有操作简便、快速实时等特点被广泛用于环境监测和生物传感等领域,已报道了一系列荧光探针用于重金属阳离子(如Cu2+,Pb2+,Zn2+)、阴离子（如HSO3-,ClO-,CN-）和各种小分子（如H2O2,GSH,Cys）的传感。尽管这些荧光探针具有简单高效和选择性好等突出点,但探针的选择性、灵敏度和水溶性问题仍然是荧光探针研究的重点。本论文针对以上问题,我们开发了三种具有特异性选择、高灵敏度和良好水溶性的荧光探针并进一步研究探针的传感性能,研究的主要内容有:（1）基于半花菁结构的水溶性荧光探针BPIS的设计合成及对Cu2+和HSO3-传感性能研究。以2,3,3-三甲基-1-（3-磺酸基丙基）-3H-吲哚-1-铵-5-磺酸钾和4-（双（吡啶-2-基甲基）氨基）苯甲醛为原料,通过克脑文盖尔（Knoevenagel）缩合反应制备探针BPIS。利用~1H NMR、13C NMR和MALDI-TOF飞行时间质谱表征探针BPIS的分子结构。通过吸收和发射光谱研究探针BPIS对Cu2+和HSO3-的传感性能。探针BPIS的吸收强度/荧光强度与Cu2+和HSO3-的浓度之间具有良好的线性关系,并且探针BPIS对Cu2+和HSO3-的最低检测限分别为4.02 n M和3.47 n M。此外,探针BPIS能够快速传感真实水样和糖样中的Cu2+和HSO3-的浓度,这也进一步表明了探针BPIS在环境和食品分析中的应用前景。（2）基于半花菁-萘的水溶性荧光探针HCyN的制备及其HSO3–传感性能研究。以1-（羧甲基）-2,3,3-三甲基-3H-吲哚-1-铵-5-磺酸钾和6-羟基-2-萘甲醛为原料,通过克脑文盖尔（Knoevenagel）缩合反应合成探针HCyN。利用~1H NMR、13C NMR和MALDI-TOF飞行时间质谱表征了探针HCyN的分子结构。向探针HCyN溶液中滴加HSO3–,探针在463 nm处的吸收强度逐渐减弱,而在305 nm处的吸收强度逐渐增强,溶液颜色从橙色变成浅粉色。在0-1.0 eq的HSO3–范围内,探针的荧光强度与HSO3–浓度具有良好的线性相关,且最低检测限为10.4n M。探针HCyN的HSO3–传感机理为化学计量比1:1的亲核加成反应。我们还成功地将探针HCyN制备成测试纸,可以作为检测HSO3–的便携式工具。（3）基于三芳基咪唑的荧光探针MZj的合成及其ClO–传感性能研究。以4-（4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基）苯甲醛和2,3-二氨基-2-丁烯二腈作为原料,通过醛胺缩合反应制备探针MZj,利用~1H NMR、13C NMR和MALDI-TOF飞行时间质谱表征了探针MZj的分子结构。探针MZj具有特异性选择,灵敏度好,快速响应等优点,其检出限为18.46 n M,检测机理为ClO–诱导的氧化断裂。另外,我们还成功地将探针MZj制备成测试纸,可以作为检测ClO–的便携式工具。
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