氣體小分子熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用研究.pdf

1、SO2、NO2、H2S、NO、CO等環(huán)境污染型或生物活性氣體信號小分子在環(huán)境或生物體內(nèi)的含量與人類生命健康密切相關(guān)，因此實(shí)現(xiàn)這些環(huán)境或生物氣體小分子含量的檢測具有重要意義。由于氣體小分子不便于捕獲并定量測定且相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的基本都是關(guān)于其衍生物或離子形式的檢測，所以本文基于SO2和H2S的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)、合成了三種用于檢測這兩種氣體衍生物的HSO3-和HS的新型熒光探針。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于苯并噻唑熒光基團(tuán)的HSO3-

2、探針的合成及性質(zhì)研究。合成了以2-(2’-羥苯基)-苯并噻唑(HBT)為熒光基團(tuán)，以硝基烯烴作為識別位點(diǎn)的HSO3-熒光探針(HBT-N1和HBT-N2)。由于硝基對熒光團(tuán)的PET效應(yīng)，這兩種探針幾乎沒有熒光，當(dāng)加入HSO3-之后，HSO3-與硝基烯烴發(fā)生共軛加成，打斷了分子的共軛結(jié)構(gòu)，從而抑制了PET效應(yīng)使得熒光得到恢復(fù)。該類探針具有良好的選擇性和高靈敏度，它們的最低檢出限分別為89 nM和13nM，均能成功實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞中HSO3-的熒

3、光成像。
　　(2)新型苯并吡喃氧鎓類HSO3-熒光探針的合成及性質(zhì)研究。設(shè)計(jì)、合成了一種基于苯并吡喃氧鎓衍生物的比率型HSO3-熒光探針QPCT。該探針與HSO3-可通過共軛加成快速進(jìn)行反應(yīng)，破壞了探針原有的π-π共軛結(jié)構(gòu)，不僅表現(xiàn)出比率型熒光光譜變化(熒光從橘黃色變成綠色)，還能實(shí)現(xiàn)對HSO3-的裸眼識別(溶液顏色從粉色變成黃色)。光譜分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，探針QPCT具有較好的選擇性和靈敏度，響應(yīng)時間為450 s，最低檢出限為4

4、.4×10-7 M。此外，探針QPCT已被成功應(yīng)用于食品樣品中HSO3-的測定。
　　(3)基于苯并噻唑熒光基團(tuán)的H2S探針的合成及性質(zhì)研究。以HBT為熒光團(tuán)席夫堿為識別基團(tuán)，構(gòu)建了一種基于Cu2+順磁性和ESIPT效應(yīng)的熒光探針HBT-C。探針首先與順磁性Cu2+絡(luò)合引起熒光猝滅，達(dá)到檢測Cu2+的目的。由于更強(qiáng)的親和性，H2S可自HBT-C-Cu2+絡(luò)合物中把銅離子奪取，恢復(fù)探針原有的結(jié)構(gòu)，使熒光得以恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)對H2S的檢