罗丹明类新型荧光分子探针的合成及对铁离子的识别研究(2)
2.2.3 目标探针分子 H1的合成 11
2.3 目标探针的荧光光谱测试方法 11
第三章 实验结果与分析 13
3.1 探针H1对铁离子的识别性能研究 13
3.1.1探针H1对铁离子的的选择性测试 13
3.1.2探针H1对铁离子的的阳离子干扰实验分析 13
3.1.3探针H1对铁离子的定量测试分析 14
3.1.4 pH对探针H1识别的荧光变化图 14
3.2 探针H1可能的对Fe3+识别机理 15
3.3 探针H1的结构鉴定 16
第四章 结论 20
致谢 21
参考文献 22
第一章 文献综述
1.1引言
Fe3+是生物体系中缺一不可的重要离子，在许多生物化学过程中有着很多重要的作用。Fe3+可用来担当细胞代谢和多种酶的辅助因子，比如在血红细胞中携带氧气、作为线粒体中酶促反应的辅助因子。同样地，缺乏铁和铁过量会引发机体的生理疾病，如贫血，肝、肾功能损害，心脏病和糖尿病[1-4]。
目前，科学家已研究了许多的分析方法能用来检测Fe3+含量，比如：原子吸收光谱[5-6]，电感耦合等离子体质谱和电化学方法等，不过这些方法大多都是操作复杂、耗时过多，不能达到快速检测的目的。但是荧光技术因为使用简便的设备，以及其高灵敏度和低成本的特征，已被普遍用于测定水溶液中的金属离子[7-8]。
1.2荧光现象
在1575，西班牙医师和植物学家莫奈德斯[9-10]记载了第一次的荧光现象，当某些材料照射紫外线或可见光的时候，这种物质会发出各种不同的颜色和不同强度的光[11]。最近，荧光分析由于其高灵敏度和选择性宽，已经在化学检测，生物医药，环境监控多种方式使用，发展其良好的前景[12]。
1.3 荧光的发光原理
在入射光被物质吸收后，随着能量从光子到物质分子的过程。当分子被激发后，电子能从低能级跃迁到高能级，跃迁的过程所需时间约10-5 s；紫外、可见光区的光子具有较高能量，足以促使分子中的低能级电子跃迁至相对较高能级；激发态的分子很不稳定，会从衰变返回到基态状态；由辐射衰变通常伴有光子的发射，荧光或磷光的产生；非辐射衰变，一般包含内转化(ic)、振动松弛(VR)和系间窜越(isc)，这种衰变过程会伴随着激发能向热能的转化从而进一步传递到介质[13]。激发和发射过程如图1所示。
荧光分子通常处于基态单重态 S0，当吸收入射光的光子能量后，则分子被激发；分子中的电子从 S0跃迁至激发单重态 S1、S2很容易发生，而从 S0跃迁到激发态三重态 Tl、T2却不易发生；高能量的单重激发态分子经过无辐射跃迁回到激发态的最低能级S1，处于S1的分子寿命通常为10-4-10-8秒，经过辐射衰变返回到基态 S0，通常伴随产生光子[13]。
图1 荧光的产生过程
有机分子中的荧光团一定含有共轭大π键，并且共轭体系与荧光产生的容易程度成正比。由于激发能向振动能的转换需要的能量大，而且条件苛刻，所以通常刚性结构的荧光化合物发光能力高，荧光强度大。当入射光照射到荧光化合物时，分子从基态跃迁至几个不同的电子激发态，然而仅仅从第一电子激发态的最低振动能级跃迁至基态时才会发射荧光，这就是荧光光谱只有一个荧光带的原因。
1.4 荧光外部影响因素
（1）溶剂的影响
在不同的溶剂中，不同的荧光强度，荧光材料的激发态的稳定性不同，通常情况下，许多共轭芳香烃和溶剂极性的大小是成正比的荧光强度[14-15]。