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荧光探针通常都具有高的灵敏度和选择性,可以有效地应用于生物细胞内检测。近几年来,以荧光素、罗丹明、苯并噻唑等为荧光母体的荧光探针由于其良好的光学性质,比如说高吸收系数、高荧光量子产率、好的光学性能以及在荧光发射光谱中处于长波长范围而引起了广泛的关注。因此,开发高效、高灵敏度、专一选择性的荧光探针成为研究热点。本论文的工作主要为设计合成以荧光素和2-(2-羟苯基)苯并噻唑为荧光母体的荧光探针用于检测NH2-NH2、H2S以及硫醇。 首先,本论文设计合成了3个检测NH2-NH2的探针1、2、3。探针1和2是在以荧光素为母体的基础上引入苯甲酸衍生物,在分子探针中荧光素是闭环状态,基本无荧光。在探针1溶液中加入NH2-NH2之后,NH2-NH2使苯酰亚胺脱去形成氨基(1-NH2),进而进攻酯基发生分子内裂解形成苯酰亚胺,另一部分则为开环的荧光素,因此荧光得到增强,探针2基本无响应。探针3是将荧光团换成2-(2-羟苯基)苯并噻唑,该探针在水溶液中对NH2-NH2基本无响应。 其次,本论文还设计合成了3个检测H2S的探针4、5、6。探针4和5是在以荧光素为母体的基础上引入硝基苯基团,在分子探针中荧光素为闭环状态,不发出荧光。在检测中,发现探针4和5在水溶液中不稳定,因此将缓冲溶液改成有机溶液后检测,均能对H2S有较好的响应,但是检测探针分子的选择性时,探针对ClO-的响应强度更强,未达到之前预想的效果。探针6是将荧光团换成2-(2-羟苯基)苯并噻唑,该探针在水溶液中对H2S即有响应,但是选择性很差,对很多相关离子均有效果。 最后,本论文设计合成了2个检测硫醇的探针7、8。由于三种硫醇(谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy))在结构和反应上很相似,因此能区分出三种硫醇的荧光探针很少。而本论文设计合成的探针7对GSH有很高的选择性,能区分出Cys和Hcy,且荧光和颜色会同时产生明显的变化。探针7与GSH的反应机理为醚解形成开环荧光素和2,4-二硝基苯-GSH加成产物,从而使得荧光强度显著提高与紫外吸收光谱的增强。而单边醚的探针8,选择性没有探针7的好。探针7和8的检测限分别为22 nM和3nM,相比于现有的荧光探针,这两个探针的灵敏度很高,选择性很好。此外,探针7和8均能很好地应用于生物细胞成像。