小分子荧光探针的合成及其在羟基自由基和汞离子检测中的应用

【摘要】：活性氧粒子（ROS）不断产生于有机体的氧化代谢过程，它是诱发细胞损伤和老化重要的因素。过量活性氧和其衍生物的存在，可诱发许多疾病的产生。因此，ROS的检测得到了极大关注。羟基自由基（·OH）是最具有代表性的自由基。迄今为止,检测和清除羟基自由基方法已有许多，其中荧光分析由于具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优势受到人们的青睐。但由于用于检测·OH的荧光探针比较少见，因此开发,对·OH专一识别、快速响应的荧光探针已成为研究的热点。 汞是一种毒性较强的金属元素且严重危害人类的健康，因此开发具有选择性、灵敏度高、选择性强、水溶性好的探针，已成为荧光法测定Hg~(2+)的焦点。罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、有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，因此拓展罗丹明类染料作为荧光探针在Hg~(2+)荧光测定中的应用十分必要。 本文合成了三种新型荧光探针，利用探针对·OH和Hg~(2+)进行了检测，提出了新的检测方法，主要研究工作： (1)合成了荧光探针香草醛缩苯胺，利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征；该探针的荧光可被·OH猝灭，藕合Fenton反应，建立了一种荧光猝灭法测定·OH的新方法，该方法的检测线性范围为2×10~(-6)-2×10~(-5)mol·L~(-1)，检出限为8×10~(-7)mol·L~(-1)。利用该方法测定了几种大豆提取液对·OH清除作用，结果满意。 (2)合成了一种新的RBHT（罗丹明B酰肼-肉桂酸硫脲)荧光探针，利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征；该探针与Hg~(2+)结合后产生较强荧光，由此建立了一种测定汞的荧光法分析方法。Hg~(2+)测定的线性范围为8.0×10~(-7)~(-6).0×10~(-6)mol·L~(-1)，检出限为7.0×10~(-8)mol·L~(-1)。该方法具有操作简单、灵敏度高和选择性好等特点。方法试用于自来水、河水中痕量汞的测定，结果满意。 (3)根据Hg~(2+)具有很强的嗜硫性特点，设计并合成了探针硫代罗丹明B-水杨醛酰腙。利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征；该化合物可以有效地与Hg~(2+)络合，使罗丹明的环状结构被破坏，生成开环化合物。Hg~(2+)与探针分子相结合，溶液由无色、无荧光，到溶液变为紫红色，产生强烈的荧光。该化合物在Hg~(2+)浓度为1.0×10~(-8)~(-1).0×10~(-6)mol·L~(-1)范围内，有很好的线性。检出限为5.4×10~(-9)mol·L~(-1)。方法成功用于自来水、河水中Hg~(2+)的检测，结果满意。