基于1,8萘酰亚胺的锌离子荧光传感器的机理及其在生化体系中的应用研究

Fluorescent sensors have become powerful tools for monitoring in vitro and in vivo levels of biologically relevant species and to understand their functions. Moreover, creating highly sensitive and selective, ratiometric fluorescent probes that emit at long wavelengths is the development direction of fluorescent sensors.This project aims to design and synthesis a series of novel fluorescent sensors based on 1,8-naphthalimide, 4,4'-bipyridine, piperazine, 2-aminopyridine etc., studing the properties of fluorescent sensors for Zn2+ ion and application of monitor endogenous zinc ions in live cells and organisms.Furthermore, the possible mechanism of the fluorescent sensors could be investigated by studying the inclusion complexes of 1,8-naphthalimide derivative with CB[n](n=7, 8), which might be very useful for providing an opportunity to design more advanced supramolecular fluorescent devices.

荧光探针检测因其具备便捷、高选择性和高灵敏度的优点，并能对环境体系和生命体系中的分析对象进行实时原位检测而具有广泛的应用前景。设计合成选择性好、灵敏性高、水溶性好的计量型近红外荧光探针是荧光探针发展的方向。我们设想以1, 8-萘酰亚胺、哌嗪、紫精、氨基吡啶等为原料，设计合成一系列水溶性1, 8-萘酰亚胺衍生物，研究这些衍生物对锌离子识别的性能，并将该体系应用于活体细胞或者有机生命体内锌离子的荧光识别和示踪。同时通过瓜环[n](n=7,8)与1, 8-萘酰亚胺衍生物的包结模式等信息，推测荧光探针的识别机理。这是一种简单可行的研究荧光探针识别机理的新方法，为设计更高等的探针体系提供理论指导。

荧光探针检测因其具备便捷、高选择性和高灵敏度的优点，并能对环境体系和生命体系中的分析对象进行实时原位检测而具有广泛的应用前景。在本项目的实施过程中，我们设计并合成了一系列基于1,8-萘酰亚胺、罗丹明101、喹啉等荧光团的荧光探针。设计合成的荧光探针具有选择性好、灵敏性高、水溶性好等优点，可以用于多种金属离子或氨基酸的检测。这些研究具有重要的应用前景并为设计更高级的探针分子提供科学依据。另外，在本项目的资助下，我们开展了基于噻吩类或四嗪类的多例有机多孔光催化剂和手性催化剂的设计、合成工作，并尝试将其应用于多相光催化或手性催化。研究表明此类材料在不同光催化反应中表现出优异的催化活性和循环使用性。完成研究目标的同时，我们在Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Catalysis Science & Technology, Green Chemistry, Res Chem Intermed，宁夏大学学报（自然科学版）等国内外出版物上发表标注本基金项目资助的论文 5篇、申请中国专利 1项（授权）。