本文關(guān)鍵詞：羅丹明B基金屬離子雙響應(yīng)探針的合成及性能研究

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【摘要】：分子、離子識(shí)別在生物體系和客體分子化學(xué)中起著十分重要的作用。發(fā)展高度專(zhuān)一和敏感的金屬離子探針對(duì)生物體和生態(tài)環(huán)境具有重要的意義,吸引了研究學(xué)者們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注。基于熒光法和比色法的探針,因操作簡(jiǎn)單、專(zhuān)一性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)成為離子檢測(cè)最常用的方法。羅丹明類(lèi)有機(jī)染料分子因具有特殊的螺環(huán)結(jié)構(gòu),存在關(guān)環(huán)(無(wú)熒光,無(wú)色)和開(kāi)環(huán)(有熒光,粉色)的轉(zhuǎn)換,成為構(gòu)建熒光探針的理想模型。相較于目前報(bào)導(dǎo)的大多數(shù)針對(duì)單一離子探針來(lái)說(shuō),通過(guò)調(diào)節(jié)體系的酸堿性或者改變?nèi)軇﹣?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的雙響應(yīng)行為的探針依然較為少見(jiàn)。本論文基于金屬離子絡(luò)合誘導(dǎo)羅丹明開(kāi)環(huán)的機(jī)理,設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)羅丹明B基金屬離子雙響應(yīng)探針。一、基于羅丹明B異羥肟酸的雙功能探針L1,在pH 6.5的HEPES緩沖溶液中,對(duì)Pb2+具有高選擇性地?zé)晒庠鰪?qiáng)響應(yīng),在加入Pb2+之后,溶液的熒光顏色由無(wú)色變?yōu)槊黠@的橘紅色;在pH 7.2的HEPES緩沖溶液中,Cu2+的加入使溶液顏色發(fā)生裸眼可辨的由無(wú)色到紫紅色的變化,其它離子均不能引起類(lèi)似的顏色變化。離子競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)表明,環(huán)境中常見(jiàn)的陰陽(yáng)離子對(duì)L1識(shí)別Pb2+和Cu2+幾乎沒(méi)有影響。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算探究了L1對(duì)Pb2+和Cu2+的識(shí)別機(jī)理。此外,L1具有細(xì)胞膜穿透性,可以用于細(xì)胞內(nèi)的Pb2+熒光成像。二、基于羅丹明B異羥肟酸且修飾有“NS2”受體的雙功能探針L2,在乙醇:HEPES=4:1(v/v)的體系里,對(duì)Cu2+顯示出高度敏感的比色響應(yīng)行為。加入Cu2+之后溶液由無(wú)色變?yōu)樽仙?使得L2可以作為一個(gè)合適的Cu2+裸眼指示劑;在純水體系里,對(duì)Hg2+有顯著地?zé)晒庠鰪?qiáng)響應(yīng)行為(增強(qiáng)259倍)。L2對(duì)Cu2+和Hg2+的響應(yīng)行為在pH 4.0 9.0范圍內(nèi)是不依賴(lài)的。概念驗(yàn)證試驗(yàn)表明在錯(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境水樣中L2在痕量的Cu2+和Hg2+檢測(cè)方面具有潛在應(yīng)用。此外,細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)證實(shí)L2具有細(xì)胞膜滲透性,可用于細(xì)胞中Hg2+的熒光成像。
【關(guān)鍵詞】：羅丹明B 熒光探針 比色探針 Pb2+ Cu2+ Hg2+
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 熒光分子探針簡(jiǎn)介10-15
• 1.2.1 熒光分子探針的結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 熒光分子探針的識(shí)別機(jī)制11-15
• 1.3 羅丹明類(lèi)熒光探針的簡(jiǎn)介15-21
• 1.3.1 羅丹明和其衍生物的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)15-16
• 1.3.2 基于羅丹明的Cu~（2+）探針16-17
• 1.3.3 基于羅丹明的Pb~（2+）探針17-18
• 1.3.4 基于羅丹明的Hg~（2+）探針18-20
• 1.3.5 基于羅丹明的雙離子響應(yīng)探針現(xiàn)狀20-21
• 1.4 本論文的指導(dǎo)思想及主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 參考文獻(xiàn)23-26
• 第二章 羅丹明B基Pb~（2+）和Cu~（2+）雙響應(yīng)探針L_1的合成及性能研究26-55
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-33
• 2.2.1 試劑與儀器27-28
• 2.2.2 L_1和晶體L_1-Pb~（2+）的合成與表征28-30
• 2.2.3 單晶X射線衍射分析30
• 2.2.4 L_1的光譜分析方法30-32
• 2.2.5 細(xì)胞(HepG2)毒性的測(cè)試32-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-51
• 2.3.1 L_1對(duì)Pb~（2+）的專(zhuān)一性識(shí)別和競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)33-35
• 2.3.2 L_1對(duì)Pb~（2+）的熒光滴定光譜35-36
• 2.3.3 L_1對(duì)Cu~（2+）的專(zhuān)一性識(shí)別和競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)36-38
• 2.3.4 L_1對(duì)Cu~（2+）的紫外滴定光譜38-39
• 2.3.5 L_1對(duì)Pb~（2+）和Cu~（2+）的識(shí)別機(jī)理研究39-48
• 2.3.6 pH對(duì)L_1識(shí)別Pb~（2+）和Cu~（2+）的影響48-49
• 2.3.7 L_1對(duì)Pb~（2+）和Cu~（2+）的可逆性檢測(cè)49-50
• 2.3.8 L_1在細(xì)胞內(nèi)Pb~（2+）熒光成像方面的潛在應(yīng)用50-51
• 2.4 小結(jié)51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 第三章 羅丹明B基Cu~（2+）和Hg~（2+）雙響應(yīng)探針L_2的合成及性能研究55-80
• 3.1 引言55
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分55-61
• 3.2.1 試劑與儀器55
• 3.2.2 L_2的設(shè)計(jì)、合成與表征55-58
• 3.2.3 L_2的光譜分析方法58-60
• 3.2.4 L_2對(duì)環(huán)境水樣中Cu~（2+）和Hg~（2+）的檢測(cè)60-61
• 3.2.5 前列腺癌細(xì)胞(PC3)的制備61
• 3.3 結(jié)果與討論61-75
• 3.3.1 L_2對(duì)Cu~（2+）的紫外光譜滴定61-62
• 3.3.2 L_2對(duì)Hg~（2+）的紫外和熒光光譜滴定62-64
• 3.3.3 L_2對(duì)Cu~（2+）和Hg~（2+）的識(shí)別機(jī)理研究64-67
• 3.3.4 pH對(duì)L_2識(shí)別Cu~（2+）和Hg~（2+）的影響67-68
• 3.3.5 L_2對(duì)Cu~（2+）的專(zhuān)一性識(shí)別和競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)68-70
• 3.3.6 L_2對(duì)Hg~（2+）的專(zhuān)一性識(shí)別和競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)70-71
• 3.3.7 L_2對(duì)Cu~（2+）和Hg~（2+）的可逆性檢測(cè)71-72
• 3.3.8 L_2在檢測(cè)環(huán)境水樣中Cu~（2+）和Hg~（2+）含量方面的潛在應(yīng)用72-75
• 3.3.9 L_2對(duì)細(xì)胞內(nèi)Hg~（2+）的熒光成像75
• 3.4 小結(jié)75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 總結(jié)論80-81
• 研究生期間的成果81-82
• 致謝82

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