新型荧光分子探针的制备及其在离子识别中的应用

【摘要】近年来,生物和环境中重要物种的识别和检测已经成为化学传感器的重要目标。一些分析检测方法,比如高效液相色谱法、质谱法、电化学法、原子吸收光谱法、电子耦合等离子体原子发射光谱法等已经用于目标物的检测。然而,这些传统方法存在着很多缺点,如仪器昂贵、耗时耗力等。基于以上原因,具有简单易操作、高灵敏度、无损等优点的荧光分析法越来越受到人们的重视。迄今为止,多种具有不同激发和发射波长的荧光团已经被广泛用作化学传感器的信号输出部分,如丹磺酰氯、香豆素、花菁、芘、氧杂蒽、BODIPY等等。本文通过制备新型有机荧光分子探针,分别实现了对二价铜离子和氟离子的快速、高灵敏的检测,可以进一步应用于生物/化学体系以及环境中的分析检测。第一章首先从荧光分析法的基本原理,荧光材料的类型,以及活性氧类物质和阴阳离子的荧光检测分析方法三个主要方面进行了介绍。其中荧光材料部分介绍了有机染料、纳米荧光材料和生物荧光分子的有关知识。活性氧类物质主要介绍了次氯酸以及氮氧化物的荧光检测方法。阳离子主要介绍了二价锌离子和三价铁离子的荧光检测方法。阴离子则主要介绍了氰根离子和氟离子的荧光检测方法。第二章,我们制备合成了一种新型的基于丹磺酰氯的有机分子探针。该探针在紫外灯照射下有很强的绿色荧光。经实验发现,该探针不仅具备良好的光稳定性,对环境不敏感,而且对二价铜离子具有高选择性和高灵敏度,且不受其他金属离子的干扰,检测限可以达到2ppb,远远低于饮用水规定的1.3ppm上限,可以用于饮用水中二价铜离子的检测。本章中通过实验证明,二价铜离子通过电子转移淬灭有机分子探针的荧光；恢复性实验证明,该荧光探针具有好的恢复性和回收率。由于该有机分子探针具有较好的生物相容和优良的光稳定性,它可进一步应用于化学和生物体系的研究中。第三章,我们合成了一种新型的荧光打开型有机分子探针,该探针光稳定性好,合成简单。由于氟和硅之间特定的亲核取代反应,硅氧键很容易被氟离子打开,从而导致结构的变动,荧光打开。该探针的检测限可以达到66.5ppb(3.5μM),远远低于饮用水中的含氟规定上限(4ppm或211μM),它具有高的灵敏度和光稳定性,可以用于许多方面的氟离子检测。
【作者】张姗；
【导师】王素华；
【作者基本信息】中国科学技术大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】荧光分析法；有机染料；丹磺酰氯；二价铜离子；打开型；断裂；氟离子；

【参考文献】
[1]李一全.三峡地区史前生业与居住[D].南京师范大学,专门史,2014,博士.
[2]党万利,金利群,郑裕国,沈寅初.蛋氨酸生产工艺研究进展[J].食品与发酵工业,2012,04:152-158.
[3]李晓旭.论我国机动车交通事故责任主体的认定[D].吉林大学,民商法,2013,硕士.
[4]刘国俊.A公司房地产项目营销策略研究[D].湖南师范大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[5]李静雅.黄芪多糖对不同氧浓度下骨髓间充质干细胞生物学特性及向神经样细胞分化的影响[D].甘肃中医学院,中西医结合基础,2014,硕士.
[6]钱伟宇.商事登记制度改革研究[D].华南理工大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[7]王嫣.我国网络公益的发展困境及其解决对策研究[D].华中科技大学,行政管理,2012,硕士.
[8]朱莎.中国纯碱工业的历史形成[D].东北大学,科学技术史,2010,硕士.
[9]董书玲.搜索引擎排序算法的研究与改进[D].辽宁工程技术大学,应用数学,2012,硕士.
[10]乔立文.不织布在人参栽培上的应用[J].农村实用工程技术.1996(08)
[11]李美娴.品牌认同与绿色营销的关系研究[D].复旦大学,广告学,2012,硕士.
[12]隋科科.食品添加剂中的金属纳米氧化物与维生素C对于胃肠道系统和神经系统的复合毒性效应研究[D].上海大学,环境工程,2013,硕士.
[13]施明旭.温州地区古民居的窗饰艺术研究[D].浙江工业大学,环境艺术设计,2013,硕士.
[14]何磊.肝门部胆管癌临床分析[D].延安大学,外科学,2014,硕士.
[15]高原.山东省研究生教育结构研究[D].山东财经大学,教育经济与管理,2012,硕士.
[16]高洁.新媒体时代的政府形象传播研究[D].苏州大学,新闻学,2013,硕士.
[17]闫续.释碳材料的制备及作为曝气生物滤池填料的脱氮研究[D].南京大学,环境工程,2013,硕士.
[18]于洪春.音视频同传的全彩LED大屏幕发送卡设计与实现[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）,电路与系统,2012,硕士.
[19]张明凯.紫外光学线宽扫描测量装置的成像系统研究[D].合肥工业大学,仪器仪表工程（专业学位）,2014,硕士.
[20]陈鹏.水下无人艇结构力学特性和性能综合优化初步研究[D].江苏科技大学,工程力学,2013,硕士.
[21]高鹏飞.粉—粒喷动床内颗粒流动特性的PIV实验及数值模拟[D].西北大学,化学工程,2013,硕士.
[22]陈良增.潜艇耐压船体厚板削斜锥柱过渡环的可行性分析[J].舰船科学技术.1993(06)
[23]唐圆.股权激励对上市公司过度投资的影响研究[D].南京财经大学,金融学,2013,硕士.
[24]陈学梅.非股权战略联盟信任机制研究[D].重庆大学,产业经济学,2003,硕士.
[25]赵一诺.MDR1、GSTP1基因遗传变异与上皮性卵巢癌患者铂类化疗临床预后关系的研究[D].河北医科大学,妇产科学,2014,硕士.
[26]程向阳,胡慧敏.对概率统计课程教学策略的思考[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2005,03:63-67.
[27]穆颖.前列腺癌细胞上清液中YKL-40蛋白表达水平和意义[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[28]张倩怡.支持向量机在采煤机截齿寿命研究中的应用[D].辽宁工程技术大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[29]杨贤伟.A银行四川分行信用卡风险管理策略研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[30]王丰.上海国际金融中心建设的约束条件和战略对策研究[D].上海外国语大学,国际贸易学,2012,硕士.
[31]陈威.室外智能变速云台摄像机的白盒测试—插桩技术[D].华中师范大学,电路与系统,2013,硕士.
[32]叶亚龙,李艳青,张阿漫.平面气枪阵列远场子波模拟及优化[J].石油地球物理勘探,2015,01:8-13+7.
[33]胡锋.王闿运史学思想初探[D].湘潭大学,专门史,2003,硕士.
[34]闫新庆.支持分布式笔迹鉴别的CORBA系统实现研究[D].武汉科技大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[35]程虹,任丹.探讨处理高速数据链问题的一种算法[J].福建电脑,2005,12:76-77.
[36]费娟娟.磷酸盐离子液体与酶耦合处理工艺高效转化天然纤维素[D].江苏科技大学,应用化学,2013,硕士.
[37]徐岩.高校思想政治理论课教学改革贯彻“以人为本”理念的研究[D].吉林农业大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[38]吕诚.手机上网用户行为分析的关键技术研究与应用[D].北京交通大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[39]柳乐.智力障碍学生抑制控制及其与问题行为的关系研究[D].华东师范大学,特殊教育学,2013,硕士.
[40]卫东,郑恩辉,杨敏,吴向阳,张英,陈乐.基于支持向量机的误分类代价敏感模糊推理系统[J].控制与决策,2010,02:191-195+202.
[41]孙嘉慧.《搜神记》人鬼恋故事研究[D].渤海大学,中国古代文学,2014,硕士.
[42]周英.对华东地区体育教育训练学硕士研究生培养现状的调查与研究[D].苏州大学,体育教育训练学,2003,硕士.
[43]吕淑华.ER-AR+乳腺癌细胞中AR活化信号相关miRNA及其靶蛋白的研究[D].天津医科大学,肿瘤学,2013,博士.
[44]郭合信.吸取东部经验开发西部非织造布工业[J].中国纺织.2000(08)
[45]张立杰,邓宏玉,余伟,徐言东,程知松.基于有限元方法的中厚板预矫直过程模拟研究[J].冶金自动化.
[46]张焱.基于统计特性和压缩感知技术的SAR图像多目标检测算法研究[D].南京航空航天大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[47]王明凯.利益网络下的白村赢利型经纪研究[D].中共中央党校,中外政治制度,2013,硕士.
[48]顾业池.国际商事仲裁裁决的承认和执行[D].对外经济贸易大学,国际法学,2003,硕士.
[49]牟盛静.石化工业过程建模与优化若干问题研究[D].浙江大学,2004.
[50]李若萱.环圈式扩弓矫治器扩弓疗效的实验研究[D].第四军医大学,口腔临床医学,2004,硕士.