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罗丹明作为荧光探针具有光稳定性好、荧光量子产率较高、毒性低、波长范围宽、刚性平面结构较大等优点,被广泛用于金属离子检测。 本文主要开展了以下几方面工作: 1、对荧光探针的结构特点以及反应机理做了详细介绍,并对近几年的罗丹明类荧光探针的研究现状做了系统的阐述。 2、制备了一种对Fe3+具有高选择性的罗丹明荧光探针RL。在DMSO/H2O(1∶1,v/v,PBS buffer,20mM)缓冲体系中,探讨了反应时间、pH、浓度、干扰金属离子等对该探针紫外-可见吸收或者荧光发射性能影响。研究结果表明,探针通过与Fe3+配位结合,能诱导探针的螺环打开,实现对Fe3+的专一性检测,并可以通过颜色或荧光的变化用肉眼识别。在4~8的pH范围内,溶液的酸碱性对探针检测Fe3+几乎无干扰,其检测限可达0.28μM。其乙醇溶液里的荧光量子产率达0.27。Job图分析表明该探针与Fe3+按照2∶1的结合比结合,结合常数为4.34×108M-2,并通过质谱数据验证了2∶1的结合比。理论计算表明,Fe3+加入导致罗丹明螺环打开的结构改变会对分子的前线轨道产生巨大的影响,其荧光增强是由于配体-金属电荷转移(LMCT)而引起的。细胞MTT实验和荧光成像实验证明了探针RL具有很好的细胞相容性,并且可以用于生物细胞内的Fe3+的荧光成像。 3、制备了一种对Hg2+高选择性的罗丹明荧光探针RS,在DMSO/H2O(1∶1,v/v)体系中,探讨了反应时间、浓度、干扰金属离子等对该探针紫外-可见吸收或者荧光发射性能影响。研究结果发现,探针通过与Hg2+配位结合,能诱导探针的螺环打开,实现对Hg2+进行高选择性、高灵敏度识别,并且可以通过颜色和荧光的变化用肉眼识别。其检测限可达0.027μM,乙醇溶液里的荧光量子产率达0.59,Job图分析表明该探针与Fe3+按照2∶1的结合比结合,而结合常数为5.0×1010 M-2。