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作为人体内含量处于第一位微量元素,铁元素承载着许多重要的生物功能,是生物体内许多具有重要功能的蛋白的组成部分,比如,具有氧分子存储和运输功能的含铁氧载体,具有电子传递功能的铁硫蛋白、细胞色素,过氧化氢酶、固氮酶等酶催化体系,对人体铁平衡其重要作用的铁蛋白、铁色素等,铁参与这些结构功能复杂的蛋白的组成,其对生物体的生命活动的重要性不言而喻。因此,体内铁的检测对于阐明其在众多生命活动中功能有十分重要的意义。由于体内铁离子浓度很低,目前常规的紫外、核磁等技术由于过低的灵敏度无法实现对铁离子的体内检测,而荧光检测技术由于具有高灵敏度的特点,荧光探针法检测铁离子成为研究的热点。由于铁离子通常都显示顺磁性,往往表现出荧光淬灭效应,所以常见的铁荧光探针大多是猝灭型的探针。具有Fe3+荧光增强型铁离子探针非常少,主要是普遍可逆性较差的化学反应类探针(chemodosimeter)。构筑与三价铁可逆结合的增强型荧光探针非常具有挑战性。 本论文采用具有较大斯托克斯位移,可见光激发与发射,生物相容性较好等优点的NBD作为荧光团与具有两个对Fe3+亲和力较高的羟基的N,N-双(2-羟乙基)乙二胺偶联,合成了Fe3+离子荧光探针NBD-BHEA并对其光谱性质进行了研究。实验结果表明,在不同的溶剂中,探针NBD-BHEA都显示出不同程度的铁离子荧光增强效应,特别是在DMSO与甲醇中表现出良好的选择性和高灵敏度,达到了设计目的。并通过与另一化合物NBD-TREN的比较,证实了两个羟基的引入对选择性起到决定性的作用。 为进一步发展铁离子荧光探针,在第二章探索了具有较高的量子产率的1,3,5-三芳基吡唑啉类荧光分子对金属离子的响应行为。在合成了一系列具有不同3,5-芳基取代的该类分子基础上,研究了这些化合物的光谱学性质进行研究。研究发现通过这些修饰对于改善了原有体系的荧光光谱性质和改变其金属离子的响应行为具有明显影响。