新型铜离子荧光探针的合成及性质研究 王彩花.ppt

-1- 1-1共23页 1.2 荧光探针 荧光探针(fluorescence probes)就是荧光染色试剂，是能在外在光源激发下发射出一定波长可见光的一类有机化合物。荧光分子经过特殊的设计，能够选择性识别待测物，再将这种识别信息转换成荧光信号传递给外界，具有这种功能的分子就是荧光分子探针。 2.3 实验试剂与仪器 试剂：香豆素、荧光素、水合肼、无水乙醇、 铜离子及其他金属离子配备液 仪器：烧杯、玻璃棒、圆底烧瓶、移液管、胶头滴管、容量瓶、圆底烧瓶容量瓶、熔点仪、 质谱仪、元素分析仪、 红外分光光度计、 核磁共振仪、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计 2.4荧光探针的表征和性质研究 检测所合成的新型荧光探针性质（熔点仪、 质谱仪、元素分析仪、 红外分光光度计等）。 新型荧光探针测定不同浓度Cu2+紫外最大吸收波长线性性能及荧光光谱（紫外可见分光光度计、荧光分光光度计）。 新型荧光探针对离子选择性识别的测定，即探针加入各金属离子所显示的荧光强度的测定（荧光分光光度计）。 Xi’an university of science and technology 毕业设计开题报告 新型铜离子荧光探针的合成及性质研究 姓 名 王彩花 导 师 李侃社、闫兰英、 李锦、康洁、牛红梅、章结兵 院 系 化学与化工学院 1. 选题依据及内容 2. 实验思路 3. 进度安排 主要内容 1. 选题依据及内容 1.1 荧光 1.2 荧光探针 1.3 铜离子荧光探针 1.4 荧光探针识别机理 1.5 荧光探针研究种类 1.6 选题目的与意义 荧光，又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退出激发态并发出比入射光的的波长长的出射光；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。产生荧光的条件是：物质分子必须具备吸收特征频率的生色基团的结构。 1.1 荧光 随社会科技的发展铜元素作为生物体内所必需的一种微量重金属元素和必需的营养素在各个领域受到了广泛的关注，因此寻求一种快速灵敏简便的铜离子检测方法在生物研究和医学诊断中具有重要的意义。检测Cu2+已知的主要方法有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、电化学法、荧光光谱法等。其中荧光法因检出限低、操作简单和高选择性，已得到了广泛的关注。 1.3 铜离子荧光探针 1.3.1发展背景及研究意义 1997年，首次合成了罗丹明B酰肼探针，该探针可以选择性识别铜子。 2006年，Cu2+荧光探针量子产率从0．016增至0．13，发出强烈荧光。 2010年，Cu2+荧光探针荧光强度增加了20倍。 2012年，探针最大发射波长由525nm蓝移至475 nm，可以非常方便地用肉眼直接观测。 2013年，Cu2+荧光探针主要发射波长339nm的光。 近几年，更多荧光探针可用于检测HeLa细胞中的Cu2+浓度。 1.3.2铜离子荧光探针国内外的研究进展 1.3 铜离子荧光探针 荧光分子探针的识别原理可分为光诱导电子转移（PET）、分子内共轭电荷转移（ICT）和荧光共振能量转移（FRET）和激基缔合物(excimer)等。这里只介绍三种。 1.4 荧光探针的识别机理 1.4.1光诱导电子转移(PET) 基于PET识别机理的荧光探针，识别基团中通常含有能提供高能孤对电子的负电荷原子(如N原子)，它能够将其中的一个电子转移到激发态的荧光团上，占据荧光团的激发空轨道，阻止荧光团激发态电子回到基态，从而导致荧光的猝灭。然而，结合阳离子后，识别基团的还原电位升高，相应的最高分子占据轨道的能量低于荧光团的能量，结果导致光诱导电子转移被禁止，荧光发射强度增大。 1.4 荧光探针的识别机理 1.4.2分子内电荷转移(ICT) 在基于ICT机理的荧光探针中识别基团与荧光团直接相连，其给电子基上的孤对电子与荧光团形成共轭结构。在这种情况下，处于光照激发态的分子，给电子基与荧光团之间就能够发生分子内电荷转移。当识别基团结合了客体离子后，不但分子的最低能量占据轨道与最高能量占据轨道之间的能隙会发生变化，而造成荧光强度的变化，而且分子内的ICT效应也会受到影响，而导致荧光最大发射波长发生移动。 1.4 荧光探针的识别机理 1.4.3荧光共振能量转移(FRET) 是指两个荧光团在足够靠近时，当供电子体受激发电