【摘要】：第一章:簡述了熒光產(chǎn)生的基本原理及發(fā)展進(jìn)程,介紹了熒光探針的結(jié)構(gòu)及影響因素,并對常見離子響應(yīng)機(jī)理及研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。第二章:通過8-羥基久洛尼定-9-甲醛和2-肼吡啶一步縮合反應(yīng)合成探針8-羥基-久洛尼定-(2-吡啶)腙(L1),可用于識別檢測Al~(3+)。探針L1與Al~(3+)絡(luò)合使溶液顏色由淡黃色變?yōu)辄S色,同時在480?nm處熒光顯著增強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)Al~(3+)的選擇性識別檢測,檢測限為8.22×10~-88 M。通過等摩爾連續(xù)變化法測定及質(zhì)譜表征,L1與Al~(3+)形成1:1的絡(luò)合物,核磁共振光譜進(jìn)一步確定L1與Al~(3+)的結(jié)合模式,并且可用于細(xì)胞內(nèi)Al~(3+)成像研究,為探針L1應(yīng)用于離子傳感器研制奠定了理論基礎(chǔ)。第三章:選用熒光素為熒光團(tuán),合成了席夫堿熒光探針熒光素單醛-(2-吡啶)腙(L2),可用于雙傳感檢測Al~(3+)與Cu~(2+)。在兩種不同的介質(zhì)中,L2可以分別與這兩種離子以不同的模式絡(luò)合,引起不同的熒光變化,從而對Al~(3+)與Cu~(2+)實(shí)現(xiàn)選擇性測定。在EtOH-H_2O(3:2,v/v;pH=4.0)中,L2可以選擇性識別Al~(3+),與Al~(3+)形成1:1型絡(luò)合物,伴隨著顏色由粉色到黃色的轉(zhuǎn)變,同時在440 nm處熒光增強(qiáng),檢測限為7.32×10~(-8)M;在CH_3CN-H_2O(2:3,v/v;pH=7.2;1M KCl)體系中,L2可以與Cu~(2+)以1:2的比例絡(luò)合,溶液由橘黃色變?yōu)辄S色,同時體系在520 nm處熒光增強(qiáng),檢測限為1.47×10~(-8)M。L2與離子的絡(luò)合模式通過熒光、紫外可見吸收滴定、紅外光譜、質(zhì)譜與核磁進(jìn)行了探究。此外,L2可以用于Cu~(2+)與Al~(3+)的細(xì)胞成像研究,說明L2在生物傳感方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。第四章:選用蒽醌為熒光團(tuán),通過1,2-二氨基蒽醌與水楊醛一步縮合反應(yīng)合成了席夫堿熒光探針2-(1-氨基-2-蒽醌亞氨甲基)苯酚(L3)。在THF-H_2O(1:1,v/v;pH=7.4)溶液中,L3可以與Cu~(2+)形成1:1絡(luò)合物,溶液顏色由粉色變?yōu)樗{(lán)色,同時體系在604nm處熒光猝滅。此外,S~(2-)可以與Cu~(2+)形成十分穩(wěn)定的化合物CuS,我們以L3-Cu~(2+)絡(luò)合物為組合探針,基于競爭取代原理,即S~(2-)將Cu~(2+)從絡(luò)合物中競爭取代出來并釋放L3,使得體系顏色與熒光恢復(fù),實(shí)現(xiàn)對S~(2-)的檢測。因此,L3可以作為一種裸眼-熒光雙渠道探針,依次實(shí)現(xiàn)Cu~(2+)與S~(2-)的檢測。此檢測體系對Cu~(2+)與S~(2-)呈現(xiàn)出極好的選擇性,幾乎不受共存離子干擾,對Cu~(2+)和S~(2-)的檢測限分別為8.95×10~-88 M和1.36×10~-77 M。L3可應(yīng)用于自來水加標(biāo)回收檢測Cu~(2+)與S~(2-);利用明顯的顏色變化,我們將其制成試紙條,可以快速方便地檢測這兩種離子;此外,L3可用于細(xì)胞內(nèi)Cu~(2+)與S~(2-)的成像研究,監(jiān)測兩種離子在細(xì)胞中的含量變化。因此,L3是一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的離子探針。第五章:通過將電子供體N-乙基咔唑基團(tuán)與電子受體苯并噻唑基團(tuán)通過乙烯基橋連形成一個大的π-共軛體系,合成一種可以在中性介質(zhì)中特異性識別檢測CN~-的熒光探針3-芐基-2-(N-乙基咔唑-3-乙烯基)-苯并噻唑溴化鹽(L4)。在DMSO-H_2O(3:2,v/v;pH=7.4)體系中,CN~-與L4發(fā)生親核加成反應(yīng),會破壞π-共軛體系,阻斷了分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,引起溶液顏色及光譜變化,實(shí)現(xiàn)比率熒光檢測CN~-。通過核磁、質(zhì)譜及密度泛函理論計(jì)算驗(yàn)證了CN~-與L4的反應(yīng)機(jī)理。CN~-的檢測限可達(dá)3.39×10~-77 M,低于世界衛(wèi)生組織所規(guī)定的飲用水中CN~-最高含量標(biāo)準(zhǔn)。此外,L4可以特異性靶向亞細(xì)胞器-線粒體,并用于細(xì)胞內(nèi)CN~-比率熒光成像研究。第六章:總結(jié)與展望。對本論文的工作進(jìn)行簡要的總結(jié),并根據(jù)熒光探針的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,對未來研究工作進(jìn)行展望。
【圖文】：

而言是動態(tài)的，因此動態(tài)研究是了解生理過程的關(guān)鍵。能夠檢測，確定離子分布位置，含量變化及動態(tài)傳遞過程，是明的有效途徑。對比于上述所提到的檢測方法，熒光探針由于破壞性等特點(diǎn)，在檢測、診療和成像等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用熒光探針產(chǎn)生原理一種光致發(fā)光現(xiàn)象。多數(shù)有機(jī)分子的基態(tài)電子都是自旋配對S0）。當(dāng)物質(zhì)分子吸收入射光子能量后，價(jià)電子從較低能級躍過程中電子自旋方向不發(fā)生改變，分子處于激發(fā)單重態(tài)，符號的第一和第二電子激發(fā)單重態(tài)。激發(fā)態(tài)分子不穩(wěn)定，，可能通遷方式衰變返回分子基態(tài)，也可能經(jīng)由分子間的相互作用而單重態(tài)輻射躍遷回基態(tài)所伴隨的發(fā)光現(xiàn)象（S1到 S0的輻射衰.1）[16]。

第一章 緒 論和動物體內(nèi)通過熒光圖像真實(shí)、完整地顯示細(xì)胞中代謝過程。因顯微成像技術(shù)相結(jié)合成為探究生命體中代謝過程的有效手段之一究和臨床診斷中的地位日益凸顯。目前，基于熒光原理構(gòu)建用于針頗受關(guān)注，為研究人員探究離子代謝與人體生理學(xué)之間的關(guān)系撐。子熒光探針的組成熒光探針是指可以與待測分析物發(fā)生相互作用，引起熒光性質(zhì)發(fā)根據(jù)這種變化可以實(shí)現(xiàn)對待測物質(zhì)的測定[18, 19]。熒光探針一般由基團(tuán)（Receptor）、熒光基團(tuán)（Fluorophore）、連接器（Spacer）
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3;Q2-33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 李連慶;孟麗萍;;基于有機(jī)小分子的銀離子熒光探針研究進(jìn)展[J];廣州化工;2013年12期

2 王麗娟;劉菊林;;微量元素對人體健康的作用[J];臨床合理用藥雜志;2013年08期

3 李平;李棟;黃薇;劉洪梅;;連茚異內(nèi)酯的合成與性能測試[J];天津理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

4 陜學(xué)蛟;;必需元素與人體健康[J];中學(xué)生物學(xué);2007年06期

5 吳家斌,許春萱;心臟氯離子通道的研究進(jìn)展[J];心血管康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2005年03期

6 周崇松,蘭昌云,范必威,劉文宏;金屬離子在生命過程中的作用機(jī)制[J];廣州化學(xué);2005年01期

7 張加玲,劉桂英;鋁對人體的危害、鋁的來源及測定方法研究進(jìn)展[J];臨床醫(yī)藥實(shí)踐;2005年01期

8 崔少冬,崔汝銀,楊文琴;人體必需元素與健康長壽[J];微量元素與健康研究;2002年03期

9 李隆弟;張滿;;溶液熒光量子產(chǎn)率的相對測量[J];分析化學(xué);1988年08期

本文編號：2692324