【摘 要】
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铜在植物生长代谢过程中起到十分重要的作用,但是土壤中铜离子浓度过高会诱导植物光合作用、呼吸作用、酶活性、DNA和膜的完整性的改变,导致其失去原有的结构和功能,另一个重要毒性是诱导的氧化应激反应,过度积累的铜会催化有害活性氧,生成（ROS）如单线态氧、过氧化氢和羟基自由基,这些物质都可以通过脂质过氧化损伤生物分子。人体摄入过多的铜离子会导致肝脏和肾脏受到损害,由于重金属的积累甚至会引发阿尔茨海默病和
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铜在植物生长代谢过程中起到十分重要的作用,但是土壤中铜离子浓度过高会诱导植物光合作用、呼吸作用、酶活性、DNA和膜的完整性的改变,导致其失去原有的结构和功能,另一个重要毒性是诱导的氧化应激反应,过度积累的铜会催化有害活性氧,生成（ROS）如单线态氧、过氧化氢和羟基自由基,这些物质都可以通过脂质过氧化损伤生物分子。人体摄入过多的铜离子会导致肝脏和肾脏受到损害,由于重金属的积累甚至会引发阿尔茨海默病和帕金森疾病。总之,铜离子污染对环境和人都会产生巨大的毒害作用,因此有效的监测土壤中铜离子浓度变化对环境保护和人类健康是十分重要的课题。本论文设计合成了糠醛荧光素酰腙（FFH）、糠醛二乙酸荧光素酰腙（FFDH）、2-羟基-5-甲氧基苯甲醛荧光素酰腙（5-HMBA-FH）和2-羟基-3-甲氧基苯甲醛荧光素酰腙（3-HMBA-FH）四种荧光素衍生物作为探测铜离子的比色探针。本文通过p H值、反应时间、铜离子浓度、多种金属离子干扰物等多个影响因素分析研究了四种探针对铜离子的检测及反应机理,本文用紫外-可见分光光度法和荧光光谱法研究了FFH、FFDH、5-HMBA-FH和3-HMBA-FH对铜离子的检测,论文一共分为以下两个部分:1、本章节合成了两个新颖的比色探针糠醛二乙酸荧光素酰腙（FFDH）和糠醛荧光素酰腙（FFH）,分别通过荧光素酰肼和二乙酸荧光素酰肼与糠醛反应得到,应用于检测铜离子,并且这两种探针均通过核磁和红外进行表征。将铜离子加入两种探针溶液中可以发生一个快速的反应从无色变成深黄色,这两个探针和铜离子均按照1:1的关系发生相互作用,而且当铜离子溶液浓度足够大的时候,FFDH探针溶液的紫外光谱在494nm处的吸收峰值远大于FFH。FFH和FFDH的稳定常数分别是4.721×10~4mol/L和7.232×10~4mol/L,这也代表了FFDH能和铜离子形成更稳定的复合物。所有的实验结果表明FFH和FFDH均是反应迅速、选择性高、反应灵敏的铜离子探针。FFH和FFDH的检测限分别是1.129×10-7mol/L和6.517×10-8mol/L,可以明显看出FFDH检测范围更广。再加入其他金属离子时也没有对铜离子的检测有所影响。另外由于FFDH是酯类化合物,FFDH很可能透过细胞膜检测细胞内的铜离子。2、本章节合成了两个新型的比色探针2-羟基-5-甲氧基苯甲醛荧光素酰腙（5-HMBA-FH）和2-羟基-3-甲氧基苯甲醛荧光素酰腙（3-HMBA-FH）,分别通过荧光素酰肼与2-羟基-5-甲氧基苯甲醛和邻香草醛反应得到,应用于检测铜离子,并且这两种探针均通过核磁和红外进行表征。将铜离子加入5-HMBA-FH和3-HMBA-FH两种探针溶液中可以发现在紫外吸收光谱中在498 nm处产生明显的吸收峰并伴随有一个快速的颜色变化从无色到深黄色,这个改变主要是归功于5-HMBA-FH和3-HMBA-FH对铜离子独特的亲和力造成的电子结构的改变,并且按照1:1的关系发生的相互作用。5-HMBA-FH和3-HMBA-FH的稳定常数分别为2.54×10~4mol/L和3.58×10~4mol/L这也表明了5-HMBA-FH和3-HMBA-FH能和铜离子形成稳定的复合物。所有的实验结果表明5-HMBA-FH和3-HMBA-FH都能提供一个快速、选择性高、灵敏的铜离子检测,且有一个很好的线性关系在2.0×10-6mol/L-20.0×10-6mol/L的范围内。5-HMBA-FH和3-HMBA-FH检测限分别是3.442×10-6mol/L和3.682×10-6mol/L,再加入其他金属离子时对铜离子的检测几乎没有影响。这种检测方法应该适用于水样品中的铜离子检测。这对生物学、生物化学、医学、环境学等众多领域都有十分重大的意义。
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