刘波:基于三苯胺和萘为发色团的Zn2+荧光化学传感器的合成及性能研究论文

刘波:基于三苯胺和萘为发色团的Zn2+荧光化学传感器的合成及性能研究论文

本文主要研究内容

作者刘波(2019)在《基于三苯胺和萘为发色团的Zn2+荧光化学传感器的合成及性能研究》一文中研究指出:在人体内,锌元素是第二丰富的过渡金属元素;锌参与人体的多种生物过程,如酶的调节,基因表达,结构辅助因子,神经信号传递。而锌的失调将会导致多种疾病,包括阿耳茨海墨氏症、前列腺癌、糖尿病和癫痫症等。此外,环境中过量的锌可能会降低土壤微生物活性,不利于农作物的生长。因此,研究Zn2+离子的检测方法越来越受到科研工作者的关注。目前科学家已经开发出许多检测锌的技术,包括有电感耦合等离子体法、紫外光谱法、电化学法—阳极溶出伏安法、原子吸收法等技术,这些检测方法具有优良的灵敏度和专一性识别,但是仪器昂贵、实验要求严格、样品前处理复杂,并且不能应用到细胞中离子的检测与定位。而荧光化学传感器的开发已经成为传统技术的重要替代方法。荧光分析方法具有高选择性、高灵敏度、多功能性、相对简单的处理和实时检测等优点;被视为检测离子的最优方法之一。目前开发出了许多用于检测Zn2+离子的荧光化学传感器,但是开发出的传感器反应复杂、水溶性差、选择性差或者不能实时检测。因此,用简单的方法合成一个易溶于水、能实时检测、对Zn2+离子具有特异性识别的荧光化学传感器并应用到细胞中对Zn2+离子荧光成像和定位是十分必要的,而且该类荧光化学传感器应该有很高的生物和医学研究价值。本论文基于三苯胺和萘作为发色团、合成了2种对Zn2+离子具有特异性识别的荧光化学传感器并研究了荧光化学传感器的性能,提出了一个新的Zn2+离子荧光检测方法。本文开展了以下几方面的工作:1.介绍了荧光的概念、荧光产生的机制、荧光化学传感器的机理、三苯胺和萘类荧光化学传感器的研究进展。2.以三苯胺衍生物和2-羟基苯甲酰肼为原料合成了一种荧光化学传感器TPA-HPH。通过传感器TPA-HPH与Zn2+离子的紫外、荧光响应实验得出以下结论:在pH=7.0的V(乙腈):V(水)=6:4的溶液中,传感器TPA-HPH与Zn2+离子以1:1的配位比进行络合,络合常数为6.42×104M-1;在0到10μM的Zn2+离子浓度范围内,传感器TPA-HPH的荧光强度与Zn2+离子浓度呈良好的线性关系(R2=0.9915),检测限为7.3×10-1010 M;另外其它金属离子不干扰传感器TPA-HPH对Zn2+离子的荧光测定,但阴离子EDTA能逆转TPA-HPH-Zn2+体系的荧光。通过核磁滴定、红外光谱和质谱探讨了传感器TPA-HPH与Zn2+离子的配位模式和利用DFT计算从理论上证明了这一配位模式。提出了传感器TPA-HPH响应Zn2+离子的荧光增强机制可能基于PET机理和碳氮异构化。将传感器TPA-HPH应用到HeLa细胞的荧光成像取得了很好的效果。3.以2-羟基-1-萘醛和2-羟基苯甲酰肼为原料合成了一种荧光化学传感器NPE-HPH。研究了传感器NPE-HPH与Zn2+离子相互作用时pH值、响应的时间、其他金属离子的影响,通过紫外、荧光响应实验得出以下结论:在pH=7.0的V(甲醇):V(水)=1:9的溶液中,传感器NPE-HPH与Zn2+离子以1:1的配位比进行络合,络合常数为3.42×104M-1;在1到9μM的Zn2+离子浓度范围内,传感器NPE-HPH的荧光强度与Zn2+离子浓度呈良好的线性关系(R2=0.99),检测限为0.0456μmol/L;另外其它金属离子不干扰传感器NPE-HPH对Zn2+离子的荧光测定,但阴离子EDTA能逆转NPE-HPH-Zn2+体系的荧光。通过核磁滴定探讨了传感器NPE-HPH与Zn2+离子的配位模式和通过DFT计算从理论上证明了这一配位模式,并提出了传感器NPE-HPH响应Zn2+离子的荧光增强机制可能基于PET和ESIPT机理。

Abstract

zai ren ti nei ,xin yuan su shi di er feng fu de guo du jin shu yuan su ;xin can yu ren ti de duo chong sheng wu guo cheng ,ru mei de diao jie ,ji yin biao da ,jie gou fu zhu yin zi ,shen jing xin hao chuan di 。er xin de shi diao jiang hui dao zhi duo chong ji bing ,bao gua a er ci hai mo shi zheng 、qian lie xian ai 、tang niao bing he dian xian zheng deng 。ci wai ,huan jing zhong guo liang de xin ke neng hui jiang di tu rang wei sheng wu huo xing ,bu li yu nong zuo wu de sheng chang 。yin ci ,yan jiu Zn2+li zi de jian ce fang fa yue lai yue shou dao ke yan gong zuo zhe de guan zhu 。mu qian ke xue jia yi jing kai fa chu hu duo jian ce xin de ji shu ,bao gua you dian gan ou ge deng li zi ti fa 、zi wai guang pu fa 、dian hua xue fa —yang ji rong chu fu an fa 、yuan zi xi shou fa deng ji shu ,zhe xie jian ce fang fa ju you you liang de ling min du he zhuan yi xing shi bie ,dan shi yi qi ang gui 、shi yan yao qiu yan ge 、yang pin qian chu li fu za ,bing ju bu neng ying yong dao xi bao zhong li zi de jian ce yu ding wei 。er ying guang hua xue chuan gan qi de kai fa yi jing cheng wei chuan tong ji shu de chong yao ti dai fang fa 。ying guang fen xi fang fa ju you gao shua ze xing 、gao ling min du 、duo gong neng xing 、xiang dui jian chan de chu li he shi shi jian ce deng you dian ;bei shi wei jian ce li zi de zui you fang fa zhi yi 。mu qian kai fa chu le hu duo yong yu jian ce Zn2+li zi de ying guang hua xue chuan gan qi ,dan shi kai fa chu de chuan gan qi fan ying fu za 、shui rong xing cha 、shua ze xing cha huo zhe bu neng shi shi jian ce 。yin ci ,yong jian chan de fang fa ge cheng yi ge yi rong yu shui 、neng shi shi jian ce 、dui Zn2+li zi ju you te yi xing shi bie de ying guang hua xue chuan gan qi bing ying yong dao xi bao zhong dui Zn2+li zi ying guang cheng xiang he ding wei shi shi fen bi yao de ,er ju gai lei ying guang hua xue chuan gan qi ying gai you hen gao de sheng wu he yi xue yan jiu jia zhi 。ben lun wen ji yu san ben an he nai zuo wei fa se tuan 、ge cheng le 2chong dui Zn2+li zi ju you te yi xing shi bie de ying guang hua xue chuan gan qi bing yan jiu le ying guang hua xue chuan gan qi de xing neng ,di chu le yi ge xin de Zn2+li zi ying guang jian ce fang fa 。ben wen kai zhan le yi xia ji fang mian de gong zuo :1.jie shao le ying guang de gai nian 、ying guang chan sheng de ji zhi 、ying guang hua xue chuan gan qi de ji li 、san ben an he nai lei ying guang hua xue chuan gan qi de yan jiu jin zhan 。2.yi san ben an yan sheng wu he 2-qiang ji ben jia xian jing wei yuan liao ge cheng le yi chong ying guang hua xue chuan gan qi TPA-HPH。tong guo chuan gan qi TPA-HPHyu Zn2+li zi de zi wai 、ying guang xiang ying shi yan de chu yi xia jie lun :zai pH=7.0de V(yi jing ):V(shui )=6:4de rong ye zhong ,chuan gan qi TPA-HPHyu Zn2+li zi yi 1:1de pei wei bi jin hang lao ge ,lao ge chang shu wei 6.42×104M-1;zai 0dao 10μMde Zn2+li zi nong du fan wei nei ,chuan gan qi TPA-HPHde ying guang jiang du yu Zn2+li zi nong du cheng liang hao de xian xing guan ji (R2=0.9915),jian ce xian wei 7.3×10-1010 M;ling wai ji ta jin shu li zi bu gan rao chuan gan qi TPA-HPHdui Zn2+li zi de ying guang ce ding ,dan yin li zi EDTAneng ni zhuai TPA-HPH-Zn2+ti ji de ying guang 。tong guo he ci di ding 、gong wai guang pu he zhi pu tan tao le chuan gan qi TPA-HPHyu Zn2+li zi de pei wei mo shi he li yong DFTji suan cong li lun shang zheng ming le zhe yi pei wei mo shi 。di chu le chuan gan qi TPA-HPHxiang ying Zn2+li zi de ying guang zeng jiang ji zhi ke neng ji yu PETji li he tan dan yi gou hua 。jiang chuan gan qi TPA-HPHying yong dao HeLaxi bao de ying guang cheng xiang qu de le hen hao de xiao guo 。3.yi 2-qiang ji -1-nai quan he 2-qiang ji ben jia xian jing wei yuan liao ge cheng le yi chong ying guang hua xue chuan gan qi NPE-HPH。yan jiu le chuan gan qi NPE-HPHyu Zn2+li zi xiang hu zuo yong shi pHzhi 、xiang ying de shi jian 、ji ta jin shu li zi de ying xiang ,tong guo zi wai 、ying guang xiang ying shi yan de chu yi xia jie lun :zai pH=7.0de V(jia chun ):V(shui )=1:9de rong ye zhong ,chuan gan qi NPE-HPHyu Zn2+li zi yi 1:1de pei wei bi jin hang lao ge ,lao ge chang shu wei 3.42×104M-1;zai 1dao 9μMde Zn2+li zi nong du fan wei nei ,chuan gan qi NPE-HPHde ying guang jiang du yu Zn2+li zi nong du cheng liang hao de xian xing guan ji (R2=0.99),jian ce xian wei 0.0456μmol/L;ling wai ji ta jin shu li zi bu gan rao chuan gan qi NPE-HPHdui Zn2+li zi de ying guang ce ding ,dan yin li zi EDTAneng ni zhuai NPE-HPH-Zn2+ti ji de ying guang 。tong guo he ci di ding tan tao le chuan gan qi NPE-HPHyu Zn2+li zi de pei wei mo shi he tong guo DFTji suan cong li lun shang zheng ming le zhe yi pei wei mo shi ,bing di chu le chuan gan qi NPE-HPHxiang ying Zn2+li zi de ying guang zeng jiang ji zhi ke neng ji yu PEThe ESIPTji li 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南华大学的刘波,发表于刊物南华大学2019-10-28论文,是一篇关于荧光化学传感器论文,三苯胺论文,锌离子论文,细胞成像论文,南华大学2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南华大学2019-10-28论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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