希夫堿探針和納米探針?lè)謩e用于檢測(cè)陰陽(yáng)離子和生物分子的研究

希夫堿探針和納米探針?lè)謩e用于檢測(cè)陰陽(yáng)離子和生物分子的研究各種陰陽(yáng)離子和生物分子廣泛存在于我們生活中的方方面面,為人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很大的方便。而且,一些陰陽(yáng)離子和生物分子在人體的各種生化反應(yīng)中起到關(guān)鍵的作用,但是它們?cè)谌梭w中過(guò)量存在也會(huì)對(duì)人體造成一定程度的傷害。由于熒光檢測(cè)方法通常只需要借助相對(duì)便宜的儀器設(shè)備,儀器的維護(hù)成本較低,操作儀器的過(guò)程也很簡(jiǎn)單,并且還具有短的響應(yīng)時(shí)間,快的分析速度,非常好的選擇性,非常高的靈敏度,以及不破壞底物等其它傳統(tǒng)手段所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì),因此在識(shí)別和檢測(cè)陰陽(yáng)離子和生物分子方面具有非常廣泛的應(yīng)用前景。科技工作者們通常是在小分子熒光探針中引入一些親水性的基團(tuán),或者做成一種含有中心位點(diǎn)的高聚物框架,以增強(qiáng)它們的水溶性,進(jìn)一步提高它們的選擇性和靈敏度。本文設(shè)計(jì)合成出了5個(gè)希夫堿類小分子熒光探針和3個(gè)高分子納米探針,分別對(duì)它們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的表征,并研究了它們對(duì)各種陰陽(yáng)離子和生物分子的光譜性質(zhì)。本論文由八章組成,主要內(nèi)容如下:第一章:簡(jiǎn)要介紹了各種陰陽(yáng)離子(Al³⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、ClO^-、SCN^-)和生物分子2,6-吡啶二甲酸（DPA）的重要性和危害,詳細(xì)介紹了小分子熒光探針、金屬有機(jī)框架（MOF）材料和淀粉類高分子材料的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用及研究現(xiàn)狀。第二章:設(shè)計(jì)并合成出了2個(gè)基于色酮類衍生物的希夫堿配體6-羥基色酮-3-甲醛（2’-呋喃甲?；╇辏℉FFH）和雙縮（6-羥基色酮-3-亞乙基）-o-亞苯基二胺（HCMP）,這2個(gè)配體自身均不發(fā)射熒光或者只發(fā)射出極其微弱的熒光,而鋁離子的加入使它們分別在502nm和459nm處發(fā)射出很強(qiáng)的熒光,因此這2個(gè)配體可以作為2個(gè)熒光探針,分別進(jìn)行鋁離子的識(shí)別和檢測(cè)。第三章:設(shè)計(jì)并合成出了1個(gè)基于熒光素衍生物的含有色酮基團(tuán)的希夫堿配體6-羥基色酮-3-甲醛（熒光素?；╇辏℉CFH）,該配體自身幾乎不發(fā)射出熒光,而在該配體中加入鎂離子后,該配體與鎂離子之間的配位會(huì)使熒光素基團(tuán)發(fā)生開(kāi)環(huán)作用,從而使504nm處發(fā)射出非常強(qiáng)的熒光,因此該配體可以作為一個(gè)熒光探針,用于鎂離子的識(shí)別和檢測(cè)。第四章:設(shè)計(jì)并合成出了1個(gè)基于香豆素衍生物的含有呋喃環(huán)的酰腙類希夫堿配體7-二乙胺基香豆素-3-甲醛（2’-呋喃甲?；╇辏―FFH）,該配體在乙醇和水的混合溶液（V:V=9:1）中對(duì)鋅離子具有比率型的熒光響應(yīng)。當(dāng)在該配體中加入鋅離子之后,511nm處的熒光發(fā)射峰逐漸紅移到520nm處,而且該配體還對(duì)鋅離子具有非常好的可逆性和重現(xiàn)性,并對(duì)鋅離子具有非?？斓谋嚷市蜔晒忭憫?yīng)。第五章:設(shè)計(jì)并合成出了1個(gè)基于1,8-萘二甲酰亞胺衍生物的含有香豆素基團(tuán)的腙類希夫堿配體7-二乙胺基香豆素-3-乙酮（N-羥乙基-1’,8’-萘二甲酰亞胺-4’-）腙（DHNH）,該配體在乙醇和水的混合溶液（V:V=9:1）中可以作為一個(gè)在不同的濃度范圍條件下銅離子的雙功能熒光探針。在不同的濃度范圍條件下,該配體對(duì)銅離子分別具有淬滅型和比率型熒光響應(yīng),并且這兩種熒光響應(yīng)分別基于螯合熒光淬滅（CHQF）機(jī)理和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。第六章:設(shè)計(jì)并制備出了一個(gè)新型的水溶性高分子材料FITC-SNC-DTPA-Eu,該高分子材料可以被用于超純水溶液中2,6-吡啶二甲酸的比率型熒光檢測(cè)和監(jiān)控。作為一個(gè)第二配體,2,6-吡啶二甲酸的加入會(huì)導(dǎo)致在615nm處產(chǎn)生顯著的Eu³⁺特征的熒光發(fā)射峰,同時(shí)伴隨著515nm處FITC熒光發(fā)射峰的明顯減弱。因此,這種比率型熒光響應(yīng)為使用瓊脂糖凝膠作為模板對(duì)2,6-吡啶二甲酸的固態(tài)檢測(cè)提供了一種新方法。第七章:設(shè)計(jì)并制備出了一個(gè)新型的復(fù)合納米材料nano-ZIF-8,該復(fù)合納米材料可以同時(shí)檢測(cè)超純水溶液中的ClO^-和SCN^-。ClO^-的加入會(huì)使該復(fù)合納米材料在613nm處Eu³⁺的紅色特征熒光發(fā)射峰顯著減弱,而進(jìn)一步加入SCN^-又會(huì)使613nm處的熒光發(fā)射峰恢復(fù)到原來(lái)的程度。而且,該復(fù)合納米材料還具有非常好的可逆性和可再生性,這樣就會(huì)擴(kuò)展它在防偽領(lǐng)域里的應(yīng)用。第八章:設(shè)計(jì)并制備出了一個(gè)非貴金屬的雜化材料ZIF-8/GO,該雜化材料在過(guò)氧化氫的存在下對(duì)3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）的氧化過(guò)程具有相對(duì)較弱的類過(guò)氧化物酶的催化活性。然而,銀離子的加入會(huì)使這種類過(guò)氧化物酶