本文主要研究内容
作者李兰清（2019）在《新型氟硼二吡咯类反应型荧光探针的设计、合成及应用》一文中研究指出：荧光化学传感器已广泛应用于各种领域,如生物学、生理学、药理学和环境科学等,同时基于不同荧光团的荧光探针已被开发出来,其中氟硼二吡咯类(BODIPY)化合物由于其较高的光稳定性和化学稳定性、强荧光发射以及易于修饰等优异的性能,广泛应用于离子、中性分析物以及生命体中的生物分子的检测。与BODIPY相比,吡咯并吡咯氮杂-BODIPY化合物由于其大的平面共轭结构,发射波长能达到近红外区域,在生物成像领域具有独特的优势。本论文设计并合成了一系列BODIPY类反应型荧光探针,并将它们应用于F~-、CN~-和胺的检测中。本论文主要侧重于新型氟硼二吡咯类反应型探针的设计策略、合成方法及其应用研究。主要包括以下几个方面的研究内容:(1)通过简单巧妙的设计,合成了一种固态发红光的BODIPY化合物BODIPY-CN,并作为反应型荧光探针,将其应用于CN~-的检测。探针BODIPY-CN能够在60 s内实现对CN~-的快速响应,CN~-的加入使BODIPY-CN溶液颜色由黄绿色变为紫粉色,同时发生96%的荧光淬灭。故探针可通过比色和荧光手段实现对CN~-的检测,同时具有很高的选择性和非常快的响应速度。另一方面,分子中引入单双氰基乙烯基团能够有效降低分子的平面性,同时在BODIPY的meso位苯环上引入额外的大体积溴原子,两者都能够抑制紧密π-π堆积,阻碍由于分子间堆积引起的荧光淬灭,从而实现了BODIPY-CN的固态发光。(2)通过Suzuki反应合成出了一种新型的多功能型荧光探针(TPA-BODIPY),F~-和CN~-的加入使探针TPA-BODIPY溶液颜色由黄绿色分别变为黄色和肉色,荧光分别淬灭了89%和94%。克服了以往传统探针只能特异性识别单一物种的缺点,TPA-BODIPY能通过比色和荧光的改变来同时区分检测F~-和CN~-,其他阴离子没有产生干扰。在区分检测过程中,F~-和CN~-以不同的作用方式使BODIPY基团分解。(3)通过在探针分子中引入两个不同的路易斯酸中心(BODIPY核和硼酸酯基团),合成出另一种新型的多功能型荧光探针Boryl-BODIPY。应用于F~-和CN~-的高区分度的区分检测。其中F~-和CN~-的加入使探针溶液颜色由玫红色分别变为靛青色和淡粉红色,荧光颜色从橙黄色分别变为靛青色和绿色。由于F~-和CN~-不同的极化能力及配位能力,F~-既能与Boryl-BODIPY中的硼酸酯基团结合,同时又能进攻BODIPY核的B-N键,而CN~-只能亲核进攻BODIPY核的B-N键,两种阴离子与探针不同的作用方式产生不同的紫外和荧光变化,根据溶液颜色和荧光的不同变化来区分检测F~-和CN~-。(4)通过简单的合成步骤首次合成出两个具有聚集诱导发光效应的近红外发射的吡咯并吡咯氮杂-BODIPY化合物(PPAB-2和PPAB-3),分子设计中,引入一个或者两个三苯乙烯基团,能够实现分子从聚集荧光淬灭向聚集诱导发光的转变。PPAB具有良好的光稳定性,通过Pluronics F127包裹制备出水溶性纳米粒子,并将其应用于近红外细胞成像中。(5)设计合成了一种新的吡咯并吡咯氮杂-BODIPY化合物(PPAB-Py),其可作为反应型荧光探针,应用于腐胺、尸胺这类生物二胺的高选择性检测,而其他的一级伯胺、仲胺、叔胺、芳香胺、醇、酯及酰胺类对生物胺的检测并不会产生干扰。在生物胺检测过程中产生了225 nm的紫外可见吸收光谱的蓝移,以及12倍的荧光增强现象,检测限低至ppb级。故PPAB-Py可实现对生物胺的高选择性、高灵敏度以及比色和荧光双模式的检测。在探针与生物胺相互作用过程中,发生逐步的发色团分解反应,首先发生动力学控制B-N键的断裂步骤,随后发生两个快速的氨基置换和水解步骤反应,这样连续的反应使得探针的共轭结构逐步分解,得到更小结构的共轭分子,同时产生明显的紫外及荧光信号响应。我们首次提出利用这种独特的逐步的发色团分解反应应用于生物胺检测,为新型PPAB类荧光探针的设计提供了新的思路。(6)研究了PPAB-Py纳米聚集体在胺检测中的应用,纳米聚集体对正己胺具有很高的选择性。在检测过程中,纳米聚集体颜色快速地由绿色变为黄色,同时荧光由无变为黄色荧光,检测限低至2.53 nM。生物胺以及其他的一级伯胺、仲胺、叔胺、芳香胺、醇、酯及酰胺类对正己胺的检测并不会产生干扰,故PPAB-Py纳米聚集体能够高灵敏度、高选择性识别正己胺。PPAB-Py纳米聚集体与正己胺反应过程中,先后经历PPAB-Py的分解和水解过程,产生比色和荧光信号的改变。
Abstract
ying guang hua xue chuan gan qi yi an fan ying yong yu ge chong ling yu ,ru sheng wu xue 、sheng li xue 、yao li xue he huan jing ke xue deng ,tong shi ji yu bu tong ying guang tuan de ying guang tan zhen yi bei kai fa chu lai ,ji zhong fu peng er bi ge lei (BODIPY)hua ge wu you yu ji jiao gao de guang wen ding xing he hua xue wen ding xing 、jiang ying guang fa she yi ji yi yu xiu shi deng you yi de xing neng ,an fan ying yong yu li zi 、zhong xing fen xi wu yi ji sheng ming ti zhong de sheng wu fen zi de jian ce 。yu BODIPYxiang bi ,bi ge bing bi ge dan za -BODIPYhua ge wu you yu ji da de ping mian gong e jie gou ,fa she bo chang neng da dao jin gong wai ou yu ,zai sheng wu cheng xiang ling yu ju you du te de you shi 。ben lun wen she ji bing ge cheng le yi ji lie BODIPYlei fan ying xing ying guang tan zhen ,bing jiang ta men ying yong yu F~-、CN~-he an de jian ce zhong 。ben lun wen zhu yao ce chong yu xin xing fu peng er bi ge lei fan ying xing tan zhen de she ji ce lve 、ge cheng fang fa ji ji ying yong yan jiu 。zhu yao bao gua yi xia ji ge fang mian de yan jiu nei rong :(1)tong guo jian chan qiao miao de she ji ,ge cheng le yi chong gu tai fa gong guang de BODIPYhua ge wu BODIPY-CN,bing zuo wei fan ying xing ying guang tan zhen ,jiang ji ying yong yu CN~-de jian ce 。tan zhen BODIPY-CNneng gou zai 60 snei shi xian dui CN~-de kuai su xiang ying ,CN~-de jia ru shi BODIPY-CNrong ye yan se you huang lu se bian wei zi fen se ,tong shi fa sheng 96%de ying guang cui mie 。gu tan zhen ke tong guo bi se he ying guang shou duan shi xian dui CN~-de jian ce ,tong shi ju you hen gao de shua ze xing he fei chang kuai de xiang ying su du 。ling yi fang mian ,fen zi zhong yin ru chan shuang qing ji yi xi ji tuan neng gou you xiao jiang di fen zi de ping mian xing ,tong shi zai BODIPYde mesowei ben huan shang yin ru e wai de da ti ji xiu yuan zi ,liang zhe dou neng gou yi zhi jin mi π-πdui ji ,zu ai you yu fen zi jian dui ji yin qi de ying guang cui mie ,cong er shi xian le BODIPY-CNde gu tai fa guang 。(2)tong guo Suzukifan ying ge cheng chu le yi chong xin xing de duo gong neng xing ying guang tan zhen (TPA-BODIPY),F~-he CN~-de jia ru shi tan zhen TPA-BODIPYrong ye yan se you huang lu se fen bie bian wei huang se he rou se ,ying guang fen bie cui mie le 89%he 94%。ke fu le yi wang chuan tong tan zhen zhi neng te yi xing shi bie chan yi wu chong de que dian ,TPA-BODIPYneng tong guo bi se he ying guang de gai bian lai tong shi ou fen jian ce F~-he CN~-,ji ta yin li zi mei you chan sheng gan rao 。zai ou fen jian ce guo cheng zhong ,F~-he CN~-yi bu tong de zuo yong fang shi shi BODIPYji tuan fen jie 。(3)tong guo zai tan zhen fen zi zhong yin ru liang ge bu tong de lu yi si suan zhong xin (BODIPYhe he peng suan zhi ji tuan ),ge cheng chu ling yi chong xin xing de duo gong neng xing ying guang tan zhen Boryl-BODIPY。ying yong yu F~-he CN~-de gao ou fen du de ou fen jian ce 。ji zhong F~-he CN~-de jia ru shi tan zhen rong ye yan se you mei gong se fen bie bian wei dian qing se he dan fen gong se ,ying guang yan se cong cheng huang se fen bie bian wei dian qing se he lu se 。you yu F~-he CN~-bu tong de ji hua neng li ji pei wei neng li ,F~-ji neng yu Boryl-BODIPYzhong de peng suan zhi ji tuan jie ge ,tong shi you neng jin gong BODIPYhe de B-Njian ,er CN~-zhi neng qin he jin gong BODIPYhe de B-Njian ,liang chong yin li zi yu tan zhen bu tong de zuo yong fang shi chan sheng bu tong de zi wai he ying guang bian hua ,gen ju rong ye yan se he ying guang de bu tong bian hua lai ou fen jian ce F~-he CN~-。(4)tong guo jian chan de ge cheng bu zhou shou ci ge cheng chu liang ge ju you ju ji you dao fa guang xiao ying de jin gong wai fa she de bi ge bing bi ge dan za -BODIPYhua ge wu (PPAB-2he PPAB-3),fen zi she ji zhong ,yin ru yi ge huo zhe liang ge san ben yi xi ji tuan ,neng gou shi xian fen zi cong ju ji ying guang cui mie xiang ju ji you dao fa guang de zhuai bian 。PPABju you liang hao de guang wen ding xing ,tong guo Pluronics F127bao guo zhi bei chu shui rong xing na mi li zi ,bing jiang ji ying yong yu jin gong wai xi bao cheng xiang zhong 。(5)she ji ge cheng le yi chong xin de bi ge bing bi ge dan za -BODIPYhua ge wu (PPAB-Py),ji ke zuo wei fan ying xing ying guang tan zhen ,ying yong yu fu an 、shi an zhe lei sheng wu er an de gao shua ze xing jian ce ,er ji ta de yi ji bai an 、zhong an 、shu an 、fang xiang an 、chun 、zhi ji xian an lei dui sheng wu an de jian ce bing bu hui chan sheng gan rao 。zai sheng wu an jian ce guo cheng zhong chan sheng le 225 nmde zi wai ke jian xi shou guang pu de lan yi ,yi ji 12bei de ying guang zeng jiang xian xiang ,jian ce xian di zhi ppbji 。gu PPAB-Pyke shi xian dui sheng wu an de gao shua ze xing 、gao ling min du yi ji bi se he ying guang shuang mo shi de jian ce 。zai tan zhen yu sheng wu an xiang hu zuo yong guo cheng zhong ,fa sheng zhu bu de fa se tuan fen jie fan ying ,shou xian fa sheng dong li xue kong zhi B-Njian de duan lie bu zhou ,sui hou fa sheng liang ge kuai su de an ji zhi huan he shui jie bu zhou fan ying ,zhe yang lian xu de fan ying shi de tan zhen de gong e jie gou zhu bu fen jie ,de dao geng xiao jie gou de gong e fen zi ,tong shi chan sheng ming xian de zi wai ji ying guang xin hao xiang ying 。wo men shou ci di chu li yong zhe chong du te de zhu bu de fa se tuan fen jie fan ying ying yong yu sheng wu an jian ce ,wei xin xing PPABlei ying guang tan zhen de she ji di gong le xin de sai lu 。(6)yan jiu le PPAB-Pyna mi ju ji ti zai an jian ce zhong de ying yong ,na mi ju ji ti dui zheng ji an ju you hen gao de shua ze xing 。zai jian ce guo cheng zhong ,na mi ju ji ti yan se kuai su de you lu se bian wei huang se ,tong shi ying guang you mo bian wei huang se ying guang ,jian ce xian di zhi 2.53 nM。sheng wu an yi ji ji ta de yi ji bai an 、zhong an 、shu an 、fang xiang an 、chun 、zhi ji xian an lei dui zheng ji an de jian ce bing bu hui chan sheng gan rao ,gu PPAB-Pyna mi ju ji ti neng gou gao ling min du 、gao shua ze xing shi bie zheng ji an 。PPAB-Pyna mi ju ji ti yu zheng ji an fan ying guo cheng zhong ,xian hou jing li PPAB-Pyde fen jie he shui jie guo cheng ,chan sheng bi se he ying guang xin hao de gai bian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的李兰清，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于氟硼二吡咯论文,荧光探针论文,聚集诱导发光论文,吡咯并吡咯氮杂论文,胺检测论文,华南理工大学2019-10-23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，资料来自华南理工大学2019-10-23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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