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随着科学研究的发展,人们对生物活性酶和某些特定离子作用的认识越来越深入,对所需要的研究工具与研究手段要求也越来越高。荧光探针因其结构简单、成本低廉、检测灵敏度高和选择性好等特点受到越来越多的关注。本文设计合成了系列用于检测生物活性酶和某些特定离子的荧光探针。探针结构经1H-NMR、13C-NMR、HRMS等确认,并对它们的光谱性能进行了详细研究。主要工作如下: 1.将2-(2-羟基苯)-苯并噻唑(HBT)与半菁结构融合,设计创制了新型荧光发色团HHC。该发色团在纯测试体系中,呈现强的红色单通道荧光(F580);当有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在时,HHC呈现蓝色-红色双通道荧光(F450和F610)。将对硝基苄基引入HHC羟基部分并封闭后,获得乏氧与硝基还原酶检测荧光探针HHCP。酶水平测试研究表明,HHCP对硝基还原酶响应速度较快(2 min),且具有专一选择性;探针对硝基还原酶检测限为4.15 ng/mL。A549细胞水平实验表明,HHCP细胞毒性低、渗透性好,可实现双通道乏氧检测。 2.将氟离子反应受体叔丁基二甲基硅烷与荧光发色团HHC共价连接,构建了反应型氟离子检测探针HHCF。该探针与F-反应后,经1,6-电子重排脱去4-亚甲基-2,5-环己二烯-1-酮,释放荧光团,同时发射双通道荧光(440 nm与600 nm),实现对F-检测与识别。探针对其他阴离子不响应,表明HHCF可选择性检测F-。 3.对本课题组已合成的探针ANAg进行了详细的光谱性能及应用研究。探针ANAg对I-具有良好的选择性。在HEPES测试体系中,ANAg荧光强度与I-浓度呈线性关系,对I-的检测限为17.2 nM。将探针用于测定食盐中的碘含量,测试结果与传统滴定法所得结果基本一致,表明探针具有良好的应用前景。 4.利用药物前药设计原理,将前药反应基团α,β-不饱和甲基酮与荧光团4-氨基-1,8-萘酰亚胺,通过2-巯基乙醇甲酰基共价连接,得到谷胱甘肽硫转移酶(GST)荧光探针AN-GST。酶水平测试表明,该探针在GSH/GST作用下,475 nm荧光强度明显下降,荧光波长红移至550 nm。其他活性含硫物质对探针荧光不产生影响。该探针可用于对GST选择性检测。 5.荧光探针半定量检测金属试剂中的微量金属钯。在所测样品试剂中,测得三个试剂含有ppm级别的钯。利用该探针对重复利用的反应烧瓶中钯进行定性检测。该方法表明商品化试剂或重复利用的反应烧瓶中有可能含有微量钯。该结果为相关化学反应提供了新的研究方向与思路,同时也为相关试验人员提供了参考依据。