次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成_第1頁(yè)
次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成_第2頁(yè)
次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成_第3頁(yè)
次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成_第4頁(yè)
次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩13頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

次氯酸熒光探針的設(shè)計(jì)與合成目錄TOC\o"1-3"\h\u30701摘要 摘要:次氯酸/次氯酸鹽(HOCl/OCl)是最重要的活性氧(ROS)之一,它們?cè)谠S多生理或病理過(guò)程中都擔(dān)當(dāng)著不可或缺的角色。然而,低濃度或錯(cuò)誤的定位可能會(huì)對(duì)生理功能產(chǎn)生不良影響且與某些疾病的發(fā)生有著密切的關(guān)聯(lián),所以,研究且開(kāi)發(fā)用于OCl?檢測(cè)的熒光探針具有重大的意義。本研究基于4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合成了一種新型熒光探針,用于檢測(cè)次氯酸根的存在。關(guān)鍵詞:熒光探針、次氯酸、光譜分析、離子響應(yīng)1引言在我們?nèi)粘5纳温人?HOCl)是體內(nèi)重要的活性氧(ROS)之一,是各種生理和病理過(guò)程的關(guān)鍵指標(biāo)REF_Ref8852\r\h[1-REF_Ref9515\r\h3],在我們?nèi)粘5纳瞽h(huán)境以及生理體系當(dāng)中,無(wú)論是生物大分子還是小分子化合物都扮演著十分重要的角色,它們與我們的日常生活是密切相關(guān)的,部分分子有著十分顯然的毒性,而另一部分在我們的生理過(guò)程中起著不可缺少的作用。因此,我們開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)環(huán)境和生命體中某些重要化合物的探針,已逐漸成為了分析化學(xué)科研人員研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。熒光探針其具有較高的敏感性、低廉的成本、簡(jiǎn)易的操作及少量用樣等等諸多長(zhǎng)處,對(duì)于檢測(cè)和分析應(yīng)用具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值;同時(shí),也得以廣泛運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域。因此,合成設(shè)計(jì)出一個(gè)用于專門檢測(cè)分析對(duì)象的熒光探針是一份十分具有挑戰(zhàn)及意義的工作REF_Ref22931\r\h[4]。1.1熒光探針在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域,熒光探針是一個(gè)不可缺少的工具。熒光探針通常包括兩個(gè)部分,分別是熒光團(tuán)和檢測(cè)基團(tuán),二者一起組合成熒光探針。熒光探針是一種高靈敏度的檢測(cè)工具,其具有靈敏度強(qiáng)、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)。其主要是利用物質(zhì)能在低紫外線的照射下能發(fā)出熒光現(xiàn)象的原理,具體來(lái)說(shuō)就是利用熒光探針特異性地與分析物相結(jié)合,在探針被聚合酶降解之后,將探針上的熒光基團(tuán)從淬滅基團(tuán)中去除,從而發(fā)出熒光。因此,我們可以通過(guò)測(cè)量熒光信號(hào)的強(qiáng)度和波長(zhǎng)來(lái)判斷分析物的濃度和性質(zhì)。此外,熒光探針還含有熒光傳感和示蹤兩種功能。其中,熒光傳感側(cè)重于分子識(shí)別與檢測(cè);而示蹤則側(cè)重于對(duì)某些特定生理過(guò)程的分析和特定結(jié)構(gòu)的成像。1.2本論文的研究目的及意義次氯酸鹽(OCl-)和次氯酸(HOCl)是生物體內(nèi)重要的活性氧物質(zhì)(ROS)。次氯酸(HOCl)在內(nèi)的活性氧(ROS)一方面可以調(diào)節(jié)我們生物體的生理功能,另一方面,活性氧濃度異常會(huì)引起一系列生物大分子損傷,進(jìn)而危害人類健康的方方面面。特別是它可能與癌癥直接相關(guān)。且HOCl的擴(kuò)散距離小于20μm在這樣的距離內(nèi),內(nèi)源性HOCl可以與其他生物分子和共存的抗氧化劑迅速反應(yīng)。因此在原位和體內(nèi)追蹤該分子帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。然而在過(guò)去的幾十年里,通過(guò)不斷的探索,熒光探針已被證明是實(shí)時(shí)可視化和分析生物系統(tǒng)中HOCl定位和動(dòng)態(tài)代謝的不可缺少的工具,因?yàn)樗哂懈哽`敏度、簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)、實(shí)時(shí)檢測(cè)和對(duì)生物樣品的良好兼容性等優(yōu)點(diǎn)REF_Ref5578\r\hREF_Ref5584\r\h[5-REF_Ref15361\r\h9]。近些年來(lái),大量的次氯酸熒光探針被報(bào)道REF_Ref5578\r\h[10],但由于其濃度相對(duì)較低,在正常細(xì)胞中特異性地追蹤基礎(chǔ)HOCl上仍然是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。因此開(kāi)發(fā)高特異性和超靈敏的熒光探針來(lái)追蹤基底線粒體次氯酸鹽,對(duì)于揭示其在活細(xì)胞線粒體中的多種細(xì)胞功能非常重要REF_Ref15361\r\hREF_Ref15364\r\h[11]。而一般在生物樣品中,對(duì)于檢測(cè)熒光探針的性能要求較高。因此,構(gòu)建具有快速、靈敏、高特異性的次氯酸探針對(duì)于實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義,同時(shí)也有助于對(duì)次氯酸的生理功能進(jìn)行研究。1.3近年來(lái)次氯酸熒光探針的研究進(jìn)展由于熒光探針具備易操作、特異、響應(yīng)快速,且無(wú)需創(chuàng)傷性樣品處理、在生物成像等方面應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢(shì),因此備受研究者所關(guān)注。近年來(lái),研究者根據(jù)不同的識(shí)別基團(tuán)和熒光團(tuán)設(shè)計(jì)并報(bào)道了多種不同種類的次氯酸熒光探針REF_Ref26705\r\h[12]。對(duì)次氯酸進(jìn)行基本鑒別的機(jī)制一般分為以下方面:首先是將氨基酚進(jìn)行氧化反應(yīng)以獲得苯醌,此外,硫化合物的氧化以及對(duì)肟/亞胺的辨別以及內(nèi)酯的環(huán)化及開(kāi)環(huán)機(jī)制,也是常見(jiàn)的次氯酸辨識(shí)方式。REF_Ref24067\r\h[13,REF_Ref24074\r\h14]。下面簡(jiǎn)要介紹不同種類的次氯酸鹽熒光探針:2010年,報(bào)道了基于硫螺內(nèi)酯開(kāi)環(huán)的次氯酸熒光探針1REF_Ref10514\r\h[15]。,此探針已成功開(kāi)發(fā)為一種高靈敏度和選擇性的熒光探針,用于成像生成的次氯酸在人類嗜中性粒細(xì)胞中,且發(fā)現(xiàn)該探針在其對(duì)HClO的熒光和發(fā)色反應(yīng)中顯示出“關(guān)閉-打開(kāi)”切換,這暗示是由次氯酸誘導(dǎo)的硫代-螺環(huán)開(kāi)環(huán)造成的。該探針在高靈敏度下表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,在生物pH條件下對(duì)次氯酸的選擇性優(yōu)于其他活性氧,具有快速反應(yīng)性以及在光照下對(duì)自氧化的高度耐受性。該探針已成功應(yīng)用于檢測(cè)在人類嗜中性粒細(xì)胞中產(chǎn)生的HClO。圖1基于硫螺內(nèi)酯開(kāi)環(huán)的次氯酸熒光探針12013年,報(bào)道了一種基于BODIPY的熒光探針2(HCSe)REF_Ref12833\r\h[17],此探針可根據(jù)HOCl的量,由特定的HOCl促進(jìn)的二苯基硒化物的氧化,快速檢測(cè)次氯酸。使用RAW264.7細(xì)胞的共聚焦熒光顯微鏡成像表明,新型探針HCSe可以用作檢測(cè)活細(xì)胞中HOCl的有效熒光探針。圖2基于BODIPY的熒光探針22014年,報(bào)道了一種姜黃素類次氯酸的熒光探針3的檢測(cè)特性REF_Ref13430\r\h[18]。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)表明,探針3作為一種優(yōu)良的紫外可見(jiàn)和熒光選擇性、靈敏度探針,可用于次氯酸的檢測(cè),而其他活性氧(ROS)和活性氮(RNS)對(duì)探針3的紫外可見(jiàn)光譜和熒光猝滅性能沒(méi)有影響。一種可能的檢測(cè)機(jī)制是HOCl將探針3的苯酚氧化成醌,從而產(chǎn)生非熒光的姜黃素衍生物。此外,還通過(guò)取消熒光來(lái)評(píng)估探針檢測(cè)活細(xì)胞(HepG2細(xì)胞)中ClO-的能力。并舉例說(shuō)明了探針3在84消毒液中次氯酸鹽定量分析中的應(yīng)用。圖3姜黃素類次氯酸的熒光探針32016年,報(bào)道了一例熒光探針4(NDMTC)。此探針用于HOCl對(duì)OCl-和其他生物活性分子的特異性測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,NDMTC在皮摩爾水平上顯示出了7.6pM的檢測(cè)限,是首個(gè)成功檢測(cè)HOCl熒光信號(hào)的探針。此外,為了實(shí)現(xiàn)藥物對(duì)溶酶體的靶向,烷基morpholine基團(tuán)被引入到NDMTC框架中,從而得到了一種新的衍生物L(fēng)yso-NDMTC。此衍生物在溶酶體細(xì)胞器中的熒光信號(hào)具有明顯的顯像HOCl的特性。利用綜合背景抑制和深層組織穿透技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了小鼠細(xì)胞內(nèi)原生HOCl的可視化和腫瘤組織的識(shí)別,并且這一方法和成果為腫瘤治療和生物醫(yī)學(xué)研究提供了新的思路和方向。圖4基于二甲氨基硫代甲酸酯的次氯酸熒光探針4及其衍生探針2020年,報(bào)道了一種基于雙氰異異黃酮C=C鍵氧化的熒光次氯酸鹽探針5(AI)。該熒光探針主要指在有氯化物存在的背景下,可被HOCl氧化的雙鍵c和dc鍵部位進(jìn)行檢測(cè)。然而,由于探針的共軛結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)斷裂,導(dǎo)致熒光的發(fā)射出現(xiàn)了可猝滅或開(kāi)啟的現(xiàn)象。為了解決這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)HOCl熒光探針時(shí),引入了丙二腈作為一種常用的鈍化劑,既能有效地提高探針的抗熒光猝滅和開(kāi)啟的性能,又能激活探針,實(shí)現(xiàn)可靠的熒光發(fā)射檢測(cè)。鈍化活化調(diào)節(jié)了兩個(gè)ICT(分子間電荷轉(zhuǎn)移,ICT)過(guò)程,用于HOCl的比例熒光檢測(cè)。高靈敏度、高精度的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了在生物成像中的高效應(yīng)用。圖5基于醛肟氧化的近紅外次氯酸熒光探針2021年,報(bào)道了噻吩酰肼的比率、比色次氯酸熒光探針6。此探針以香豆素為熒光團(tuán)分子,合理地開(kāi)發(fā)了一種新型化學(xué)傳感器(CMTH)用于檢測(cè)由C的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的比例反應(yīng)和比色反應(yīng)中的HClON鍵。進(jìn)一步的分析結(jié)果表明,CMTH可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度,檢測(cè)限低(256nM,在同類產(chǎn)品中名列前茅),并且可以對(duì)多種生物中的HClO進(jìn)行高選擇性(在一堆干擾分析物上)成像檢測(cè),且細(xì)胞毒性低,并且效果良好。細(xì)胞和組織的通透性也是如此。特別是,與迄今為止報(bào)道的其他熒光HClO探針相比,CMTH在對(duì)HClO的響應(yīng)時(shí)間(<40s)方面表現(xiàn)出色,是同類產(chǎn)品中的佼佼者。此外,由于其優(yōu)異的水溶性,CMTH還可以用于跟蹤環(huán)境系統(tǒng)中的HClO。這是一種新型化學(xué)傳感器CMTH,此探針作為比色和比例化學(xué)傳感器,用于對(duì)水溶液,真核細(xì)胞,原核細(xì)菌和脊椎動(dòng)物斑馬魚(yú)中的HClO進(jìn)行高靈敏度和超快速成像檢測(cè)。圖6噻吩酰肼的比率、比色次氯酸熒光探針62022年,報(bào)道了本文報(bào)道了一種新的“關(guān)閉”線粒體可靶向NIR熒光探針7(NIR-ClO)REF_Ref25341\r\h[19],用于在體外和體內(nèi)對(duì)骨關(guān)節(jié)炎反應(yīng)相關(guān)的HOCl水平進(jìn)行特異性分析和成像。NIR-ClO熒光探針在存在HClO條件下呈現(xiàn)高靈敏度和選擇性的熒光“開(kāi)-關(guān)”響應(yīng)特性,這是由于HClO特異性引起的HOCl誘導(dǎo)的C=C鍵斷裂反應(yīng)所致。該熒光探針的檢測(cè)限(LOD)可達(dá)28.3nM,且具有高速響應(yīng)能力(<60s),因此可用于檢測(cè)仿生條件下的HClO。此外,NIR-ClO還成功應(yīng)用于活RAW264.7細(xì)胞和骨關(guān)節(jié)炎模型大鼠中HClO成像的研究工作。圖7基于C=C鍵斷裂的淬滅型次氯酸熒光探針71.4本論文的創(chuàng)新性本論文以4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚和鄰氨基苯酚為原料合成了中間產(chǎn)物HME,然后,又以中間產(chǎn)物HME和氨基硫脲為原料合成最終產(chǎn)物HMEI,最后通過(guò)核磁共振、液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜儀確定HMEI的結(jié)構(gòu)。本研究成功合成了一種基于4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚的全新次氯酸熒光探針HMEI,該探針能夠在經(jīng)過(guò)兩步簡(jiǎn)單的反應(yīng)后被合成得到。通過(guò)多種表征手段,我們確定了該探針的結(jié)構(gòu)及其與次氯酸反應(yīng)的機(jī)理,并對(duì)其離子響應(yīng)性能和光譜響應(yīng)性能進(jìn)行了測(cè)試。此探針為后面次氯酸相關(guān)生物的研究提供了一個(gè)有效的工具。同時(shí)此探針HMEI對(duì)次氯酸生理功能的研究也起到了一定的幫助作用。2實(shí)驗(yàn)合成部分2.1目標(biāo)分子的合成路線設(shè)計(jì)圖8HME的設(shè)計(jì)合成路線圖9HMEI的設(shè)計(jì)合成路線2.2實(shí)驗(yàn)儀器和試劑表SEQ表\*ARABIC1實(shí)驗(yàn)試劑試劑名稱試劑純度出產(chǎn)公司4-叔丁基-2,6-二甲?;椒臃治黾儯ˋR)薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司乙醇分析純(AR)西隴科學(xué)股份有限公司哌啶分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠2-氨基苯酚分析純(AR)上海阿拉丁生化科技股份有限公司石油醚分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠乙酸乙酯分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠乙腈分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠四氫呋喃分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠乙酸分析純(AR)廣州化學(xué)試劑廠2,3-二氯-5,6-二氰-1,4-苯醌分析純(AR)安徽澤升科技有限公司表SEQ表\*ARABIC2實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱出產(chǎn)公司HitachiF-700型熒光光譜日本Hitachi公司Bruker-400型核磁共振波譜儀德國(guó)Bruker公司BrukeresquireHCT型質(zhì)譜儀德國(guó)Bruker公司AgilentGeminiAUltra型單晶衍射儀美國(guó)Agilent公司ZF-90型多功能紫外暗箱透射儀上海安瑞自動(dòng)化儀器儀表有限公司81-2型恒溫磁力攪拌器上海斯勒儀器有限公司SHZ-Ш型循環(huán)水式真空水泵鞏義市峪華儀器廠RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海亞榮生化儀器廠AR1230型電子天平上海菁海儀器有限公司2.3目標(biāo)產(chǎn)物的合成及表征4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚(453mg,2.2mmol)和鄰氨基苯酚(218mg,2mmol)的乙醇溶液在N2氣氛下攪拌回流一小時(shí)后,溶液變成棕色,之后加水析出紅色固體,紅色固體發(fā)橙紅色熒光,之后抽濾出紅色固體,也就是中間產(chǎn)物HME。再將中間產(chǎn)物HME和氨基硫脲的乙醇溶液放入試管反應(yīng)器中,攪拌回流4小時(shí),接下來(lái),我們經(jīng)過(guò)抽濾處理,獲得了最終的粗產(chǎn)物HMEI。為了提高其純度,我們使用乙酸乙酯和石油醚(1:10)混合后進(jìn)行硅膠柱層析純化。經(jīng)過(guò)該純化方法,我們成功地獲得了68%的HMEI產(chǎn)物。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ11.93(s,1H),9.19(s,1H),8.38(s,1H),8.12(d,J=2.5Hz,1H),7.98(d,J=2.5Hz,1H),7.78–7.72(m,1H),7.68–7.62(m,1H),7.45–7.38(m,2H),6.37(s,1H),1.40(s,9H).13CNMR(600MHz,CDCl3)δ162.55(s),155.85(s),149.17(s),142.61(s),139.79(d,J=4.2Hz),126.75(s),126.59(s),125.82(s),125.33(s),120.51(s),119.44(s),111.04(s),110.84(s),34.51(s),31.42(d,J=15.7Hz)3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1探針HMEI結(jié)構(gòu)分析我們使用核磁共振質(zhì)譜儀對(duì)該HMEI產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè)。如附錄圖15所示,是產(chǎn)物HMEI的氫譜,本圖譜呈現(xiàn)三種特征峰,即多重峰位于1.40ppm處,單重峰分別位于6.37ppm及7.62-11.93ppm之間,以及雙重峰位于7.38-7.45ppm間,總共包含19個(gè)氫。羥基上的氫未顯現(xiàn)于圖中,但數(shù)據(jù)解析可證實(shí)兩個(gè)苯環(huán)及碳鏈部分帶有氫峰。根據(jù)上述峰位氫數(shù)計(jì)算,產(chǎn)物HMEI所含20個(gè)氫符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)一步驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)正確性。據(jù)附錄圖16所呈現(xiàn)碳譜結(jié)果,產(chǎn)物HMEI中碳元素?cái)?shù)與該HMEI分子式所示數(shù)值相同,這進(jìn)一步加強(qiáng)了該產(chǎn)物HMEI相關(guān)性的準(zhǔn)確性。為了深入探究產(chǎn)物HMEI的準(zhǔn)確性,本文在其上進(jìn)行了質(zhì)譜分析(見(jiàn)圖17),結(jié)果表明,經(jīng)離子峰分析計(jì)算后,該HMEI相對(duì)分子質(zhì)量為366.1235,與理論值基本吻合,從而進(jìn)一步印證了該產(chǎn)物的可靠性。3.2熒光性能研究由圖10可知最終產(chǎn)物HMEI母液與次氯酸鈉的不同體積比(0、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:55、1:60)存在下的熒光變化;根據(jù)前人的研究,我們已知高選擇性是探針應(yīng)用的前提。當(dāng)最終產(chǎn)物HMEI母液與次氯酸鈉的不同體積比不斷減小時(shí),最終產(chǎn)物HMEI的熒光逐漸增強(qiáng),在最終產(chǎn)物HMEI母液與次氯酸鈉的體積比為1:55時(shí),此時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)明顯峰,熒光強(qiáng)度也較強(qiáng)。圖10探針HMEI與次氯酸鈉的不同體積比的熒光強(qiáng)度變化在確定探針HMEI母液與次氯酸鈉的體積比為1:55的條件下,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),探針表現(xiàn)出了良好的響應(yīng)次氯酸的能力。接著,本文對(duì)探針HMEI與次氯酸鈉體積比為1:55情況下的響應(yīng)速率進(jìn)行了深入探討(詳見(jiàn)圖11)。結(jié)合所繪制的圖表數(shù)據(jù),可以明顯觀察到,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間在0-250秒內(nèi),探針HMEI的熒光信號(hào)逐步擴(kuò)大,到達(dá)250秒后,熒光信號(hào)顯著增強(qiáng)并達(dá)到響應(yīng)平臺(tái)??偟膩?lái)看,這些結(jié)果表明探針HMEI與次氯酸之間的反應(yīng)速度較快,響應(yīng)時(shí)間短,因此具有成為檢測(cè)液體中次氯酸快速工具的潛力。圖11該探針HMEI和次氯酸鈉體積比為1:55的響應(yīng)速度3.3探針HMEI對(duì)次氯酸的離子響應(yīng)分析3.3.1探針HMEI對(duì)不同離子的熒光強(qiáng)度分析本次實(shí)驗(yàn)我只研究了HMEI的光學(xué)性能。研究了HMEI在THF溶液中的光譜性質(zhì)。圖12顯示了不同HMEI的濃度與熒光強(qiáng)度的關(guān)系,且在不同干擾離子條件下,游離的HMEI顯示出峰的高度是不同的,在加入OCl-后,游離的HMEI在545nm左右處有一個(gè)明顯的吸收峰;而其他大部分離子加入后,如Cu2+、Co2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+、F-、I-、NO2-、SO42-和H2O2、OH-,則是在545nm處顯示出了一個(gè)較高的吸收峰。由圖可知,545nm處的吸收峰相對(duì)于445nm左右處的吸收峰的高度較低,因此,與其他干擾離子相比,OCl?的加入能顯著增強(qiáng)熒光(圖12)。且此競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)也進(jìn)一步證實(shí)了HMEI對(duì)CIO-的高選擇性。且也證實(shí)了HMEI在生物樣品和復(fù)雜水樣中具有檢測(cè)次氯酸的潛力。圖12探針HMEI對(duì)不同離子響應(yīng)的熒光光譜圖3.3.2探針HMEI對(duì)次氯酸的熒光顏色現(xiàn)象分析由圖13知,在不同離子OCl-、Cu2+、Co2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+、F-、I-、NO2-、SO42-和H2O2、OH-的干擾下,最終產(chǎn)物HMEI所顯示出的熒光強(qiáng)度是不同的,在加入OCl?后,吸收強(qiáng)度顯著增加,溶液顏色也顯著增強(qiáng),游離的HMEI在大約445nm處發(fā)出強(qiáng)烈的熒光,熒光呈現(xiàn)出深藍(lán)色的熒光。加入Cu2+、Co2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+熒光顏色不明顯,加入F-、I-、NO2-、SO42-雖也顯現(xiàn)出了較亮的黃色熒光,但是相對(duì)于OCl-的加入,其熒光強(qiáng)度較弱。因此,由圖可知,次氯酸離子的響應(yīng)強(qiáng)度是最好的。且也證實(shí)了探針HMEI對(duì)次氯酸OCl-具有較高的選擇性。圖13探針HMEI對(duì)不同離子顯現(xiàn)的熒光顏色3.3.3探針HMEI對(duì)次氯酸的選擇性分析因檢測(cè)樣品的表征和實(shí)驗(yàn)技術(shù)所導(dǎo)致的各種不確定因素的存在,因此,目標(biāo)檢測(cè)物品的指定性能是否能得到探針的精確響應(yīng),這種判斷目前被視為評(píng)定探針性能優(yōu)劣的重要參考標(biāo)準(zhǔn)之一。由圖14可知,我們進(jìn)一步對(duì)OCl-、Cu2+、Co2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+、F-、I-、NO2-、SO42-和H2O2、OH-等各種干擾進(jìn)行了選擇性實(shí)驗(yàn)及分析。研究結(jié)果表明,化合物HMEI的F449/F543在OCl-中最高,可以得出探針HMEI在次氯酸鹽溶液的熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),而其他各類離子干擾物則未能對(duì)熒光產(chǎn)生相關(guān)的顯著變化,說(shuō)明此探針具有高度的次氯酸鹽選擇性,被證明可以有效地應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境下的次氯酸鹽檢測(cè),以及對(duì)水體和生物樣品中次氯酸鹽的重要性能檢測(cè)。圖14探針HMEI對(duì)不同離子的選擇性4結(jié)論綜上所述,在本論文中,本研究針對(duì)4-叔丁基-2,6-二甲酰基苯酚分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)和改造,最終成功合成了一種新型的次氯酸熒光分子探針,即HMEI探針。運(yùn)用多種手段對(duì)其進(jìn)行了分子結(jié)構(gòu)表征,并探究了其響應(yīng)次氯酸的反應(yīng)機(jī)制。進(jìn)一步,本文利用光譜性能測(cè)試儀器評(píng)估了HMEI探針的次氯酸檢測(cè)能力,包括對(duì)響應(yīng)速度、檢測(cè)靈敏度和特異性等方面進(jìn)行了全面研究。最終我們可得出以下結(jié)論,探針HMEI對(duì)次氯酸鹽具有高度的選擇性,可用于檢測(cè)復(fù)雜環(huán)境中的次氯酸,也能在檢測(cè)水體和生物樣品的次氯酸中發(fā)揮重要性能。因此,該探針HMEI有望成為檢測(cè)次氯酸的新型工具。

參考文獻(xiàn)ZgliczyńskiJM,StelmaszyńskaT,OstrowiskiW,etal.Myeloperoxidaseofhumanleukaemicleucocytes.oxidationofaminoacidsinthepresenceofhydrogenperoxide[J].EuropeanJournalofBiochemistry,2010,4(4):540-547.PattisonDI,DaviesMJ.Evidenceforrapidinter-andintramolecularchlorinetransferreactionsofhistamineandcarnosinechloramines:implicationsforthepreventionofhypochlorous-acid-mediateddamage[J].Biochemistry,2006,45(26):8152-8162.AngladaJM,Martins-CostaM,FranciscoJS,etal.Interconnectionofreactiveoxygenspecieschemistryacrosstheinterfacesofatmospheric,environmental,andbiologicalprocesses[J].AccountsofChemicalResearch,2015,48(3):575-583.ChenX,WangF,HyunJY,etal.Recentprogressinthedevelopmentoffluorescent,luminescentandcolorimetricprobesfordetectionofreactiveoxygenandnitrogenspecies[J].ChemicalSocietyReviews,2016,45(10):2976-3016.WuP,ZhuY,ChenL,etal.Afast-responsiveoff-onnear-infrared-IIfluorescentprobeforinvivodetectionofhypochlorousacidinrheumatoidarthritis[J].AnalyticalChemistry,2021,93(38):13014-13021.LiuY,LiY,YuL,etal.Monocomponentnanodotswithdichromaticoutputregulatedbysynergisticdual-stimuliforcervicalcancertissueimagingandphotodynamictumortherapy[J].AnalyticalChemistry,2022,94(2):811-819.ZhangX,ZhaoW,LiB,etal.Ratiometricfluorescentprobesforcapturingendogenoushypochlorousacidinthelungsofmice[J].ChemicalScience,2018,9(43):8207-8212.FengH,ZhangZ,MengQ,etal.Rapidresponsefluorescenceprobeenabledinvivodiagnosisandassessingtreatmentresponseofhypochlorousacid-mediatedrheumatoidarthritis[J].AdvancedScience,2018,5(8):1800397.WangY,WuL,LiuC,etal.AhighlyspecificandultrasensitivefluorescentprobeforbasallysosomalHOCldetectionbasedonchlorinationinducedbychloriniumions(Cl+)[J].JournalofMaterialsChemistryB,2017,5(18):3377-3382.HuangY,ZhangY,HuoF,etal.Anear-infraredratiometricfluorescentprobewithlargestokesbasedonisophoroneforrapiddetectionofClO?anditsbioimagingincellandmice[J].SensorsandActuatorsB:Chemical,2019,287:453-458.ZhuB,WuL,ZhangM,etal.Ahighlyspecificandultrasensitivenear-infraredfluorescentprobeforimagingbasalhypochloriteinthemitochondriaoflivingcells[J].BiosensorsandBioelectronics,2018,107:218-223.YudhistiraT,MulaySV,KimY,etal.Imagingofhypochlorousacidbyfluorescenceandapplicationsinbiologicalsystems[J].

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論