山西大同大学化学与化工学院, 化学生物传感山西省重点实验室, 山西 大同 037009
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体, 其不但存在于外界环境中, 而且是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后生物系统中第三种重要的内源性气体信号分子, 近年来因其对人类健康和疾病的影响而越来越受关注。 H2S可以作为抗氧化剂清除人体内的活性氧(ROS)和活性氮(RNS), 参与多种细胞的生理反应, 包括细胞凋亡、 血管舒张、 神经调节等, 是多种组织中的细胞保护剂和气体传递剂。 现代医学研究已证实硫化氢含量与糖尿病、 阿尔茨海默病、 帕金森病等特定疾病密切相关, 但人们尚不清楚H2S影响细胞信号传导和其他生理事件的具体分子机制, 因此开发用于可视化内源性H2S的方法、 研究其在细胞和生物体中的动态分布将具有非常重要的意义。 目前检测H2S浓度的近红外(NIR)荧光探针是一个研究的热点, 这是因为在生物样本分析时近红外荧光探针具有许多显著的优点: 光损伤更小、 能穿透更深的组织、 背景自荧光干扰低。 在分子水平上, H2S表现出独特的化学特性, 既是良好的还原剂, 又是良好的亲核试剂, 用于H2S选择性检测的近红外荧光探针设计策略主要包括叠氮化物和硝基的还原、 亲核进攻、 加成反应等。 该文章综述了近三年近红外H2S荧光探针的设计合成、 识别机理、 探针的性能及其在细胞或生物体中的荧光成像研究与最新进展, 最后, 对该类探针的未来研究方向和发展趋势进行了展望。
近红外 硫化氢 荧光探针 识别机理与性能 生物成像 研究进展 Near-infrared Hydrogen sulfide Fluorescent probe Recognition mechanism and performance Bioimaging Research progress 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3321
1 大同大学, 山西 大同 037009
2 吉林大学集成光电子国家重点实验室, 物理学院, 吉林 长春 130012
近百年来, 因为酞菁在信息等很多领域都有很广泛的应用, 所以一直是科学家研究的热点课题。 随着科技的不断发展, 人类社会不断进步的需要, 具有新功能的新式酞菁合成工作, 依旧是酞菁科技工作者的目标。 为此, 改变合成路线, 合成了新型的酞菁材料: 4,8,15,22-四［3,3-4(羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮］酞菁镍(铜), 3-［3, 3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮］邻苯二腈分别与铜和镍盐反应, 以正戊醇为溶剂, 用1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳-7-烯(DBU)为催化剂, 在一定温度下合成4,8,15,22-四［3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮］酞菁。 通过对合成产物进行测定, 证明合成物质是目标产物, 并研究其相关紫外光谱, 荧光光谱和光致发光光谱的谱学性质。
金属 酞菁 光谱 性质 Metal Phthalocyanines Spectroscopy Property 光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3793
1 南昌大学化学学院, 江西 南昌 330047
2 大同大学有机化学研究所, 山西 大同 037009
设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA), 通过质谱、 红外光谱、 元素分析、 1H NMR、 13C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征; 采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。 结果表明FKBA对Cu2+有良好的选择性和灵敏度。 向含有FKBA的溶液中加入Cu2+, 其吸收峰发生红移, 且强度增大。 而向该溶液中, 加入Al3+, Ag+, Ba2+, Cd2+, Ca2+, Co3+, Fe3+, Cr3+, Hg2+, Mg2+, K+, Mn2+, Ni2+, Na+, Zn2+和Pb2+等其他16种金属离子时, FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。 FKBA作为化学传感器对Cu2+的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。 FKBA中加入Cu2+时, FKBA的荧光强度明显猝灭, 其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。 不同的金属离子分别与Cu2+共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同, 说明FKBA具有良好的抗干扰能力。 向FKBA中加入EDTA, FKBA的荧光强度得到恢复。 FKBA中加入Cu2+, 溶液颜色变成棕色, 加入EDTA后又恢复到初始颜色。 说明FKBA的荧光减弱不是Cu2+催化FKBA分解而是FKBA与Cu2+络合。 在酸性环境中, FKBA的希夫碱结构不稳定, 部分FKBA分解成其他的荧光物质。 据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13 μmol·L-1。 对实际样品中的Cu2+浓度进行分析, 表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu2+检测。
荧光探针 猝灭 Fluorescent probe FKBA FKBA Cu2+ Cu2+ Quenching 光谱学与光谱分析
2017, 37(9): 2799
