搜索
《罗丹明类荧光探针的合成及对铜离子的检测》01分光光度法灵敏度较低02电化学法选择性较差03原子吸收光谱法对仪器要求较高、分析成本高04高效液相色谱法对仪器要求较高、分析成本高05荧光光谱法简便、快捷灵敏度高、选择性好、成本低等优点研究背景常见的检测方法01研究背景02检测原理03实验部分04实验结论Contents目录Cu2+生物体中基本的微量元素一;生物体内过量摄入的铜也会产生毒性;采用荧光探针的方法检测铜离子，尤其是跟踪其在化学反应和生命活动中的作用过程具有重要的意义．研究背景Cu2+背景知识---荧光探针•典型的荧光探针由识别基团(受体)，荧光团和连接二者的连接基团所组成。受体和底物结合后,导致受体分子光物理性质的变化,具体表现为荧光团部分发生突光猝灭或增强。检测原理背景知识---荧光探针的机理￭顺磁性荧光猝灭￭光诱导电子转移机理￭光诱导电荷转移机理￭荧光共振能量传递￭激基缔合物或激基络合物的形成检测原理顺磁性突光猝灭---猝灭型荧光探针Cu2+是d9结构的顺磁性离子，荧光团系统内交叉能量传递(isc)速度更快，促进了体系间跨越，使得激发单重态的荧光分子转变至三重态，这是荧光猝灭的主要原因，对荧光具有极强的猝灭。大多数报道的铜离子荧光分子探针都是荧光猝灭型的。探针识别客体时荧光猝灭不仅不利于高通量信号输出，而且其它猝灭过程也易引起干扰，所以开发高灵敏、高选择性的荧光增强型铜离子荧光分子探针具有重要意义。检测原理原理：识别基团很强的给电子能力，能够将其处于最高占有轨道(HOMO)上的电子,转入激发态的荧光团因电子激发而空出的HOMO，从而使突光团被光激发的电子无法直接跃迁回基态轨道发出突光,从而导致突光团辞灭；但是当识别基团与被识别客体相结合后,识别基团的给电子能力降低，使受体的HOMO低于荧光团的HOMO，导致PET过程减弱,或不再发生,突光团能够放出荧光。检测原理光诱导电子转移机理(PET过程)---荧光增强“turn－on”类型实验部分Cu2+浓度逐渐增大，RA的荧光强度大幅度增加，最大发射波长由565nm红移到571nm，也证明了探针分子发生了开环，形成了共轭体系较大的荧光体系。测定荧光光谱一、时间对RA和Cu2+反应的影响可以看出，反应刚开始时体系荧光增强的速率较快，但1h后荧光增强的速率变慢,，2h后荧光强度变化很小，几乎形成了一个平台，说明RA和Cu2+的反应基本完成。本文选择RA和Cu2+反应2h后进行测试。实验部分二、溶剂体系对RA和Cu2+反应的影响实验部分可见，纯水或在纯乙腈中，Cu2+和探针RA之间相互作用不明显，体系的荧光强度很弱。当CH3CN/H2O的体积比在1B9~9B1之间时，探针RA可对Cu2+进行很好地识别。其中，CH3CN/H2O的体积比为1：1时，荧光强度已接近最大；再增加乙腈的含量，虽然体系的荧光强度未降低，但增加有机试剂的用量对环境和生物体系的测试均不利，因此选择V(CH3CN)/V(H2O)=1：1进行测试。实验部分三、pH对RA荧光光谱的影响结果表明,探针RA在较宽的pH范围内(4.1~10.5)主要以螺环形式存在,其水溶液既无颜色又几乎无荧光,表明它是一个对pH不敏感的荧光分子探针,经拟合计算得pKa=3.00.本论文选用CH3CN/H2O(体积比1:1)体系进行试验。实验部分四、离子选择性在5Lmol/LRA的乙腈/水(体积比1：1)溶液中分别加入50Lmol/L不同种类的常见金属离子,室温下反应2h.被测试的金属离子有Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+,Hg2+和Cu2。除了Hg2+有很小的荧光响应外,其它常见的共存金属离子未表现出荧光增强性能。因此,RA是一个高选择性荧光增强型Cu2+探针。实验部分在6.5×10-8~2.9×10-6mol/L范围内，Cu2+的浓度与相对荧光强度(△F=F-F0）呈良好的线性关系，线性回归方程为△F=3.43c-0.07(c的单位是10-6mol/L),相关系数R2=0.9989.测定11次探针空白,得标准偏差为5.72×10-8,以3倍标准偏差计算得到检出限为5.0×10-8mol/L。铜离子含量的测定①②③④其荧光发射波长在可见区，用在细胞中可避免细胞自身荧光和背景散射的影响。激发波长所需的能量较低,避免了高能量的激发波长对细胞造成的潜在伤害。在水溶液中检测Cu2+的有效pH范围宽。实验结论RA荧光探针有如下优点：灵敏度高、选择性好EndThankyou欢问迎提￭常见的有机染料分子如罗丹明、荧光素、香豆素等具有价格便宜、容易修饰及光谱性质丰富等特点，成为理想的金属离子探针生色团。￭在这些染料分子中，罗丹明类化合物因具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、对pH不敏感、较长的激发波长和发射波长等优异的光物理和光化学性能，从而被广泛的应用于离子探针的设计中。￭罗丹明类阳离子荧光探针具有良好细胞膜渗透性以及对细胞无毒副作用，在活体或活细胞中也可用它来做探针。