F^-是牙齒和骨骼內(nèi)不可或缺的成分,但是過(guò)量的攝入則會(huì)使人氟中毒,導(dǎo)致尿石癥等;而肼由于是高反應(yīng)活性的堿,且具有強(qiáng)親核性,而有著廣泛的應(yīng)用,但是它不穩(wěn)定,被人體吸入則會(huì)導(dǎo)致肝腎損傷。因此,開(kāi)發(fā)一種靈敏、可靠、高選擇性以及可用于環(huán)境或生物體中F^-和N₂H₄的檢測(cè)方法是非常有必要的。鑒于近紅外熒光探針具有弱自身熒光干擾、低光損傷以及良好的組織通透性等優(yōu)勢(shì),我們?cè)诘诙略O(shè)計(jì)并合成了一種新的易于獲得的,具有大Stokes位移（≥127 nm）的比色和近紅外發(fā)射（665 nm）熒光探針（IS-NR-F）以及一種對(duì)照探針I(yè)S-F。探針I(yè)S-NR-F利用F觸發(fā)特定的脫甲硅烷基化反應(yīng),誘導(dǎo)生成的IS-NR-O上的供體酚酸根陰離子和受體丙二腈之間的ICT作用開(kāi)啟,從而實(shí)現(xiàn)探針對(duì)氟離子的比色和熒光雙重響應(yīng),具有出色的選擇性。而對(duì)照探針I(yè)S-F則由于丙二腈基團(tuán)被羰基氧取代,生成的IS-O發(fā)生的ICT作用較IS-NR-O弱,僅在568 nm處發(fā)射以及122 nm的Stokes位移。另外,探針I(yè)S-NR-F在很寬的濃度范圍內(nèi)（... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熒光探針結(jié)構(gòu)示意圖

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文2發(fā)射熒光信號(hào)，而且它的熒光強(qiáng)度或發(fā)射波長(zhǎng)的改變與識(shí)別基團(tuán)的連接狀態(tài)有直接關(guān)系。圖1.2幾種常見(jiàn)的熒光團(tuán)母體結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.2Schematicdiagramofthestructureofseveralcommonfluorophoreprecursors1.1.2熒光探針識(shí)別機(jī)理目前，小分子熒光探針在檢測(cè)小分子或者離子時(shí)，主要會(huì)涉及到以下幾種機(jī)理：光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（Photo-inducedelectrontransfer，PET），激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（Excited-stateintramolecularprotontransfer，ESIPT），分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理（Intramolecularchargetransfer，ICT），聚集誘導(dǎo)發(fā)射（Aggregation-inducedemission，AIE）等。1.1.2.1光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移機(jī)理（PET）早期在設(shè)計(jì)熒光探針時(shí)，最常用的檢測(cè)機(jī)理是PET機(jī)理，它主要由受體（Receptor），連接基團(tuán)（Spacer），熒光基團(tuán)（Fluorphore）三部分組成[2]。圖3描述了PET熒光傳感器的光物理機(jī)理，主要包括a-PET過(guò)程和d-PET過(guò)程。當(dāng)在檢測(cè)體系中不加入客體時(shí)，光的激發(fā)會(huì)使熒光團(tuán)最高占據(jù)軌道（HOMO）上的其中一個(gè)電子向其最低空軌道（LUMO）躍遷。此時(shí)，若識(shí)別基團(tuán)的HOMO軌道介于熒光團(tuán)兩軌道之間，其HOMO軌道上的一個(gè)電子會(huì)向熒光團(tuán)的HOMO軌道躍遷，使得熒光團(tuán)原先被激發(fā)到LUMO軌道上的電子無(wú)法以輻射的方式回到基態(tài)，而發(fā)生a-PET（acceptor-excitedPET）過(guò)程淬滅熒光。在加入客體后，識(shí)別基團(tuán)的HOMO軌道能量便會(huì)低于熒光團(tuán)的HOMO軌道能量，熒光團(tuán)的熒光恢復(fù)產(chǎn)生熒光。另一種的情況是，當(dāng)識(shí)別基團(tuán)的LUMO軌道位于熒光團(tuán)的兩軌道之間時(shí)，熒光團(tuán)LUMO軌道上的電子則在光的激發(fā)下直接轉(zhuǎn)移到識(shí)別基團(tuán)

第1章緒論3的LUMO軌道上，發(fā)生d-PET（donor-excitedPET）過(guò)程淬滅熒光。而客體的加入，則會(huì)使識(shí)別基團(tuán)的LUMO軌道能量升高并位于熒光團(tuán)的LUMO軌道能量之上。之后，熒光團(tuán)LUMO軌道上的電子會(huì)以輻射的方式回到基態(tài)并產(chǎn)生熒光[3]。圖1.3PET熒光傳感器的檢測(cè)機(jī)理Figure1.3DetectionprincipleofPETfluorescencesensor2010年，Jiang等[4]設(shè)計(jì)了一種基于PET機(jī)理的熒光探針C1，該探針將在水中表現(xiàn)出高量子產(chǎn)率的苯并惡唑作為熒光團(tuán)，2,4-二硝基苯磺酰基作為熒光淬滅劑以及硫酚（ArSH）的反應(yīng)活性位點(diǎn)。如圖1.4所示，在pH為7.3的條件下，硫酚鹽可以很快地與2,4-二硝基苯磺�；糠职l(fā)生芳基親核取代（SNAr）反應(yīng)，PET機(jī)理被阻止，熒光產(chǎn)生。此外，探針在ArSH，半胱氨酸，（CH3）3CSH，谷胱甘肽，甘氨酸，KCN，KI，PhOH，PhNH2的存在下，仍對(duì)ArSH有較好的選擇性。圖1.4苯丙惡唑類熒光探針C1用于硫酚的檢測(cè)Figure1.4Phenoproxazole-basedfluorescentprobeC1forthedetectionofthiophenolsHuang等[5]通過(guò)使用一種阻斷分子內(nèi)光致電子轉(zhuǎn)移（PET）過(guò)程的策略，設(shè)計(jì)并合成了一種新型的基于熒烷的熒光探針C2。如圖1.5所示，未加ClO-之前，該探針在緩沖溶液中保持一個(gè)閉環(huán)螺內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。然而，隨著ClO-的加入，ClO-對(duì)探針上P原子的氧化作用，擾亂了非熒光螺內(nèi)酯與熒光開(kāi)環(huán)兩性離子結(jié)構(gòu)的互變平衡，即富電子的P原子向氧雜蒽的PET過(guò)程被阻礙，從而實(shí)現(xiàn)了探針對(duì)ClO-的高選擇性熒光檢測(cè)。最后，該探針用作小鼠成纖維細(xì)胞（L929）活細(xì)胞中ClO-成像檢測(cè)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]新型氟離子和甲醛熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及生物成像研究[D]. 楊媚.湖南大學(xué) 2017
[2]基于反應(yīng)型的熒光探針的設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用研究[D]. 楊成玉.浙江理工大學(xué) 2015
[3]新型F-和H2S熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及其生物成像的研究[D]. 譚麗.湖南大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3352175