小分子荧光探针的合成及其在羟基自由基和汞离子检测中的应用

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活性氧粒子(ROS)不断产生于有机体的氧化代谢过程,它是诱发细胞损伤和老化重要的因素。过量活性氧和其衍生物的存在,可诱发许多疾病的产生。因此,ROS的检测得到了极大关注。羟基自由基(·OH)是最具有代表性的自由基。迄今为止,检测和清除羟基自由基方法已有许多,其中荧光分析由于具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优势受到人们的青睐。但由于用于检测·OH的荧光探针比较少见,因此开发,对·OH专一识别、快速响应的荧光探针已成为研究的热点。汞是一种毒性较强的金属元素且严重危害人类的健康,因此开发具有选择性、灵敏度高、选择性强、水溶性好的探针,已成为荧光法测定Hg2+的焦点。罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、有较长的激发波长和发射波长等优异的光物理和光化学性能,因此拓展罗丹明类染料作为荧光探针在Hg2+荧光测定中的应用十分必要。本文合成了三种新型荧光探针,利用探针对·OH和Hg2+进行了检测,提出了新的检测方法,主要研究工作:(1)合成了荧光探针香草醛缩苯胺,利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征;该探针的荧光可被·OH猝灭,藕合Fenton反应,建立了一种荧光猝灭法测定·OH的新方法,该方法的检测线性范围为2×10-6-2×10-5mol·L-1,检出限为8×10-7mol·L-1。利用该方法测定了几种大豆提取液对·OH清除作用,结果满意。(2)合成了一种新的RBHT(罗丹明B酰肼-肉桂酸硫脲)荧光探针,利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征;该探针与Hg2+结合后产生较强荧光,由此建立了一种测定汞的荧光法分析方法。Hg2+测定的线性范围为8.0×10-7-6.0×10-6mol·L-1,检出限为7.0×10-8mol·L-1。该方法具有操作简单、灵敏度高和选择性好等特点。方法试用于自来水、河水中痕量汞的测定,结果满意。(3)根据Hg2+具有很强的嗜硫性特点,设计并合成了探针硫代罗丹明B-水杨醛酰腙。利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征;该化合物可以有效地与Hg2+络合,使罗丹明的环状结构被破坏,生成开环化合物。Hg2+与探针分子相结合,溶液由无色、无荧光,到溶液变为紫红色,产生强烈的荧光。该化合物在Hg2+浓度为1.0×10-8-1.0×10-6mol·L-1范围内,有很好的线性。检出限为5.4×10-9mol·L-1。方法成功用于自来水、河水中Hg2+的检测,结果满意。
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