基于香豆素—喹啉体系的Fe(Ⅲ)荧光探针的设计、合成及性能研究

【摘要】：金属离子与生命科学、环境科学和医学等领域联系紧密,选择性识别和检测一些环境和生物体中常见的金属离子具有重要意义。荧光分子探针具有易于合成,选择性高,灵敏性好,操作方法简单,可实时监测等优点,因此被广泛应用于金属离子的检测。铁是人体内含量最丰富的过渡金属元素,是人体必需的微量元素。本文结合香豆素-喹啉体系荧光探针的研究现状及发展趋势,设计合成了可以识别Fe~(3+)的探针,并进行了初步研究。设计合成了由香豆素和8-羟基喹啉通过酰肼桥连而成的荧光探针2-(喹啉-8-氧基)-香豆素-3-乙酰肼(A1)和7-二乙氨基-2-(喹啉-8-氧基)-香豆素-3-乙酰肼(A2)。在CH_3CN/H_2O(1:9,v/v)溶液中,A1可以选择性识别Fe~(3+),加入10 equiv.的Fe~(3+)后,溶液荧光增强3.6倍,荧光光谱红移64 nm。Job’s曲线表明A1与Fe~(3+)作用形成1:1结合的络合物,检出限为1.22×10~(-7) M,结合常数Ka=7.33×10~4 M~(-1)。通过1,2,3-三唑桥连香豆素和8-羟基喹啉合成了荧光探针1-(3-乙酰胺-香豆素)-4-(8-喹啉甲氧基)-1,2,3-三唑(B1)和7-二乙氨基-1-(3-乙酰胺-香豆素)-4-(8-喹啉甲氧基)-1,2,3-三唑(B2)。在CH_3CN/H_2O(2:8,v/v)溶液中,B1可以选择性识别Fe~(3+),加入金属离子之前,B1在391和470 nm处产生荧光发射峰,加入10 equiv.的Fe~(3+),391 nm处的荧光发生淬灭,淬灭率为84.62%,470 nm处的发射峰红移了15 nm,同时发射峰强度增强为原来的2.08倍,并且在紫外灯下B1-Fe~(3+)溶液由蓝色变为黄绿色。Job’s曲线表明B1与Fe~(3+)作用形成1:1结合的络合物,检出限为2.75×10~(-7) M,结合常数Ka=1.74×10~4 M~(-1)。