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荧光探针由于具有高效灵敏、快速便捷检测和合成相对简单等优点而成为金属离子检测的重要手段之一。通过金属离子与探针特征的结合位点作用,引起其光物理性质的变化,从而实现对金属离子的高选择性识别。具有d10外层电子结构的金属离子由于其满壳层结构不易引起荧光的猝灭,而成为人们广泛研究的客体。迄今为止,人们利用不同的荧光团母体构筑了具有不同性能的针对于d10外层电子结构的金属离子荧光探针。本论文中,我们选取了具有d10结构的锌离子和银离子进行了荧光探针的构筑。 锌是人体含量第二的必须过渡金属元素,生命体内锌离子浓度的降低或缺失将会导致一系列疾病。在本文中,我们选用荧光团SBD和螯合团同时也是荧光团的8-氨基喹啉合成了一种新型荧光探针SBDQ,其设计思想是通过锌离子与探针结合后诱导两个荧光团的荧光光谱发生变化从而实现对锌离子的检测。所合成的SBDQ其荧光激发波长在可见光范围内,在溶剂中展现出较大的Stokes位移,可以减少紫外光对细胞的伤害并且降低激发光造成的背景干扰。另外研究显示SBDQ与锌离子有灵敏的响应并且与锌离子的结合形式为2∶1,探针在中性条件下荧光强度能保持相对稳定,但是探针对锌离子的选择性较低,限制了其应用。 银离子是毒性第二的重金属离子,对其毒性的研究表明银离子可以导致癌症的发生甚至死亡。本文中我们以氟硼荧染料(BODIPY)作为荧光团,以N,O,S杂环作为银离子的螯合团合成了基于PET机制的银离子荧光探针HCBDPN和基于PCT和PET机制的银离子荧光探针BDPHC。这两个探针具有BODIPY荧光团所具有的一些优点,例如强紫外吸收、高量子产率,对外界环境如pH和极性的变化不敏感等。其中HCBDPN对银离子表现出高的敏感性和较好的选择性,并且通过肉眼可以观测到探针对银离子的响应。但这一探针由于银离子的重原子效应显示为荧光猝灭型探针,并且与银离子的结合能力不高,也不能定量的检测银离子的存在,所以通过进一步的研究改进合成了探针BDPHC。 结果表明BDPHC对银离子表现出非常高的灵敏度,在结合银离子之后荧光强度增强了近1000倍,其最大发射波长也发生了蓝移。并且探针表现出非常高的选择性,其他重金属、碱土金属和过渡金属不会对银离子的检测造成干扰。同时随着银离子的结合,探针的荧光激发光谱产生了蓝移,并且在两个激发波长下的荧光强度对银离子浓度的比值呈线性关系,表明探针BDPHC可以作为比例计量的银离子探针。另外我们可以通过肉眼观测到水溶液中银离子的存在,当含有银离子的水溶液加入到探针中时,溶液的颜色由蓝色变为红色。利用该探针具有比色效果的性质,我们将BDPHC附载到PVC中制备出PVC薄膜,将该薄膜浸入到含有银离子的水溶液中进行检测,结果表明通过薄膜颜色的变化用肉眼检测到水溶液中银离子的存在,这一实验结果表明其具有实际应用的潜力。