碳点及半菁类衍生物分子探针的设计合成及其应用研究

• 作 者: 安桢
• 机 构: 郑州大学
• 出 处: 郑州大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 碳点 半菁类衍生物分子探针 设计合成 水合肼 定量检测

荧光法具有简易、高灵敏度、高选择性、响应时间短等优点，已经被广泛应用于各种物质的检测，例如，金属离子、阴离子以及生物小分子。碳点(CDs)具有很多优秀的性质，例如，很好的水溶性、生物相容性、极好的细胞膜通透性及较低的成本。另外，碳点具有较小的尺寸、可调的表面官能团以及很好的光稳定性。这些优点使得碳点非常适用于荧光生物传感和成像。半花菁染料具有良好的稳定性和优异的光学性能而被广泛应用于分子探针、光电池、功能材料等领域。本论文分别以柠檬酸、乙二胺、4-羧基苯肼盐酸盐、1，1，2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚为原料制备出荧光性能较好的碳点、水合肼探针1、水合肼比率荧光探针2，具体研究内容如下:　　1.以柠檬酸和乙二胺为原料制备出荧光性能较好的碳点，以4-羧基苯肼盐酸盐为原料制备了探针1。探针1可以检测水合肼，在530 nm激发下，随着水合肼的加入，探针1在610 nm处的荧光强度明显减弱。将带负电的碳点与带正电的探针分子1通过静电引力进行组装形成一个纳米复合物体系，该纳米复合物体系可以实现荧光比率检测水合肼。随着水合肼的加入，纳米复合物体系的颜色褪去，同时其荧光发生明显变化;在0到1mM范围内可实现对水合肼的定量检测，其检测限为8.0μM;该纳米复合物体系对水合肼的检测具有一定的选择性和抗干扰性。　　2.以1，1，2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚为原料制备了水合肼比率荧光分子探针2。该比率荧光探针具有较好的稳定性且对水合肼高度敏感，可以快速、定量地检测水合肼。在405 nm激发下，随着水合肼的加入，探针2溶液的颜色褪去，同时其590 nm处荧光减弱而520 nm处荧光基本不变;在30μM到180μM范围内实现了对水合肼的定量检测，其检测限为2.1μM。探针2对金属离子、阴离子、生物小分子表现出一定的选择性和抗干扰性。进一步的研究表明该探针对线粒体具有定位能力，并实现了细胞中水合肼的比率荧光检测。