基于罗丹明B的汞离子荧光化学传感器的研究

【摘要】有机染料,如喹啉、荧光素、罗丹明和香豆素,被频繁用于检测细胞内外的生物分子和金属离子的荧光传感器的设计中。重金属会引起一系列的健康问题,并且金属离子在人体和动物体内会不断的富集,这就会导致各种疾病的发生。在众多重金属离子中,汞离子是危害最大,全球污染最严重的金属离子之一。由于汞离子的亲硫性,汞离子会与含有巯基的蛋白质和酶结合,从而引起大脑、肾脏和中枢神经系统的功能紊乱。因此很多研究工作者对开发更有效的检测重金属离子的传感器感兴趣,这是由于荧光的检测更加简便和灵敏。传感器中,在作为荧光团的化合物中,罗丹明及其衍生物得到了更为多的青睐,这是由于它们的光学性质好如大的摩尔吸收系数、高的荧光量子产率等。更为主要的原因是,罗丹明及其衍生物的螺环结构是无色并且没有荧光,但是与金属离子络合后,螺环结构被破坏,变成了开环结构,这种结构状态不仅有荧光,还有颜色。本文中我们就是基于罗丹明的这种特殊的光学性质,设计合成了荧光增强型化学传感器RNS。此传感器中含有两个部分：作为荧光基团的罗丹明B螺环结构和对Hg2+离子具有特异性的、可逆的识别的识别基团NS2碎片。传感器RNS的光学性质和特异性识别离子的能力通过荧光光谱和紫外-可见光谱得到了证明,同时对传感器与Hg2+离子的络合机理也做了证实实验。传感器RNS对Hg2+离子的检测是可逆的,不仅可以通过荧光的变化还可以通过裸眼可视的方法来来检测Hg2+离子,在有机溶剂含量少于1%的水溶液中可以快速、高选择性的检测Hg2+离子。B-H曲线、工作曲线、核磁共振氢谱和H-HCOSY实验可以证明传感器和汞离子的结合方式是汞离子与识别基团中的两个硫原子和氮原子络合,还与两个羰基中的氧原子络合。更为重要的是生物成像实验证明了传感器细胞穿透性强,可以用于生物体细胞内Hg2+离子的实时检测。
【作者】陈小丽；
【导师】孟祥明；
【作者基本信息】安徽大学，有机化学，2014，硕士
【关键词】荧光化学传感器；罗丹明B；Hg2+；特异性识别；

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