论文总字数：15605字

摘 要

一种新型的罗丹明B荧光探针被合成用来检测三价阳离子 (Fe³ , Al³ , Cr³ ) 和硫醇（谷胱甘肽，同型半胱氨酸，半胱氨酸）。非荧光罗丹明衍生物可以在乙醇-水（4/1，体积/体积，pH 7.0）中选择性地检测的三价金属离子，从而导致突出荧光OFF-ON开关。得到的探针络合物可作为一个灵敏的具有选择性的化学传感器来检测硫醇，导致荧光淬灭、（荧光ON-OFF切换）。探针及探针络合物可以被用来在细胞中检测三价金属离子及硫醇。

关键词：罗丹明;三价阳离子;硫醇;

The synthesis of iodine ion fluorescent probe based on phenothiazine and mercury (II) complexes

ABSTRACT

A new novel Rhodamine B-based fluorescent probe was synthesized for the selective cascade signaling of trivalent cations (Fe³ , Al³ , Cr³ ) and thiols (glutathione, homo-cysteine, cysteine). Non-fluorescent rhodamine derivatives can selectively detect trivalent cations over some other metal ions in ethanol-water (4/1, v/v, pH 7.0) media, leading to prominent fluorescence OFF–ON switching. The obtained probe–cation complex can subsequently serve as a sensitive and selective chemosensor for thiols, exhibiting complete signal quenching (fluorescence ON–OFF switching). The practical use of the probe and its trivalent ions ensemble was demonstrated by its application to the detection of trivalent cations and thiols in the living cells.

Keywords: rhodamine; trivalent cations; thiols;

目录

双重检测三价离子和硫醇的荧光探针 I

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 前言 1

1.2 荧光探针 2

1.3 国内外Fe³ 探针的研究进展 3

1.4 国内外Al³ 探针和Cr³ 探针的研究进展 5

1.5 硫醇探针的研究进展 6

1.5.1罗丹明B荧光染料概述 7

1.6 课题的提出 8

1.6.1 选题背景 8

1.6.2 研究目的 8

1.6.3 主要研究内容 8

第二章 实验材料与方法 9

2.1 实验材料与仪器 9

2.1.1 实验材料 9

2.1.2 实验仪器 9

2.2 实验方法 10

2.2.1 探针LDF的设计机制 10

2.2.2 探针母液及缓冲溶液的制备 10

2.2.3 探针的制备 10

第三章 实验结果与讨论 14

3.1 对Fe³ 离子的荧光滴定和选择性实验 14

3.1.1 荧光滴定 14

3.1.2 选择性滴定 15

3.1.3 LDF与铁离子的络合比例 16

3.2 对硫醇的荧光滴定和选择性实验 17

3.2.1. 荧光滴定 17

3.2.2选择性 18

3.3 细胞实验 19

第四章 结论与展望 19

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 20

致谢 24

第一章 文献综述

1.1 前言

在生物体中存在着许许多多的金属离子，他们对生态环境都起着各自的作用，然而一些金属重金属离子会造成生态环境不可逆的破坏。某些金属离子例如Al³ 和Fe³ 量的多少也会对环境和人体造成严重危害。同时铁离子作为体内丰富的微量元素，也在人体中发挥着作用。我们都知道铁可以携带氧气进入血红蛋白中，也可以起到转移电子的作用。但是,如果体内铁的含量比较高，则会引起一系列的疾病。最近的一系列调查研究表明,铁离子的缺失会导致一些神经性病症，例如帕金森综合症和老年痴呆症等。因此,找到一种在生物体内快速、方便检测铁离子的方法已经引起了生物科学和环境科学的关注。常见的定性定量测量三价铁的方式有：比色法，循环伏安法，原子吸收法等等，但这些技术需要繁琐的样品预制备过程，复杂的仪器设备，以及对细胞造成伤害等缺点。由于金属离子荧光探针的高灵敏度，高选择性，低检测限等优势，金属离子荧光探针的设计与合成有很大的发展。自然界中铬元素的主要存在形式为 Cr³ , 是生物体糖脂正常代谢所不可或缺的微量元素^[1]。

硫醇是一种含巯基的非芳香族化合物，它在人体中存在非常广泛，相当一部分蛋白质和小分子都是由硫醇作为基础存在的。硫醇还在生物体的细胞的抗氧化活动中发挥着自己的用途^[3]。例如半胱氨酸(Cys)、 还原型谷胱甘肽(GSH)和同型半胱氨酸(Hcy)等小分子生物硫醇在人类体内时刻都发挥着他们各自的作用。作为动植物体内主要的生物小分子硫醇，这三种硫醇在维持机体正常运作的方面发挥了至关重要的作用。如果体内缺少半胱氨酸会引起脏器损害，部分肌肉萎缩，皮肤表面松弛等多种综合症。如果血液内缺少同型半胱甘酸，或同型半胱甘酸浓度达不到标准，则会导致患上老年痴呆症或心血管疾病。在正常的生物体中，含量最为丰富的小分子硫醇是还原型谷胱甘肽，同时，还原型谷胱甘肽在人体中如果浓度达不到指定标准，则有可能会导致癌症，心脏病和其他疾病的发生。所以，在人体正常的生理机理条件下，如何对这些小分子硫醇进行高选择性和灵敏度检测是非常具有研究意义的。目前所知的用来检验小分子硫醇的试验有电化学检验法和高效液相色谱法,不过这些检测法只能用来检验这些体内小分子硫醇的总量，而且这些检测法对待测样品的需求量很大，同时检测所需的时间很长。因此，我们希望能够探索出一种方便、廉价的小分子硫醇的定性和定量分析方法。并且这种方法最好可以做到对生物样品在实验室中进行实时检测。经过调查，在所有当前已知的检验小分子生物硫醇的办法中,荧光分析与比色法是最易用且廉价的。尤其是荧光分析法，荧光分析法具有操作简单、检测线较低且易于操作等一系列优点。

所以我们要设计合成出一种专一性较好的探针，既能用来检测Al³ 、Fe³ 和 Cr³ 三价金属离子，又能检测硫醇，这种探针拥有重要意义,并且拥有很高的应用价值^[2]。

1.2 荧光探针

荧光探针的意义是指一类以荧光物质作指示剂，并在紫外-可见-近红外区以一定波长光激发，使指示剂产生荧光，并且其荧光性质（激发和发射波长、强度、寿命、偏振等）可随所处环境的性质，如极性、折射率、黏度等改变而改变的荧光性分子^[4]。

请支付后下载全文，论文总字数：15605字