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食品与发酵工业  2020, Vol. 46 Issue (13): 107-113    DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023795
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基于“开-闭”环的铁离子探针的合成及性能研究
李长江1,2, 李晴1, 张莉艳3, 郑玉船1,2, 潘乐1, 柯仲成1, 李博文4*
1(黄山学院 化学化工学院,安徽 黄山,245041)
2(黄山学院 无机功能材料重点实验室,安徽 黄山,245041)
3(安徽工业大学 化学与化工学院,安徽 马鞍山,243032)
4(浙江大学 药学院,浙江 杭州,310058)
Synthesis and properties of Fe3+ probe based on ring-opening and ring-closing
LI Changjiang1,2, LI Qing1, ZHANG Liyan3, ZHENG Yuchuan1,2, PAN Le1, KE Zhongcheng1, LI Bowen4*
1(School of Chemistry and Chemical Engineering, HuangShan University, Huangshan 245041, China)
2(Key Laboratory of Inorganic Functional Materials, HuangShan University, Huangshan 245041, China)
3(School of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University of Technology, Ma′anshan 243032, China)
4(College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)
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摘要 研究基于罗丹明内酯环的“开-闭”环结构,以罗丹明B、乙二胺和邻香兰素为原料设计合成了化合物R1,通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征,并对离子选择性、反应络合比和灵敏度等探针性能进行了检测。结果表明,R1对Fe3+具有很好的响应性,伴随溶液颜色发生明显变化的同时,荧光也发生变化。通过Job′s plot曲线计算,R1与Fe3+的反应络合比为1∶1。R1对Fe3+检测限分别为146 nmol/L(分光光度法)和129 nmol/L(荧光光谱法),均远低于国家饮用水标准值0.3 mg/L(5 357 nmol/L)。此外,细胞成像和细胞毒性实验证明,R1可用于细胞内Fe3+的荧光检测,并具有较低的细胞毒性和良好的生物相容性。因此R1可作为一种新型的可视化荧光探针,有效地应用于食品安全、环境、生物等领域中Fe3+含量检测。
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李长江
李晴
张莉艳
郑玉船
潘乐
柯仲成
李博文
关键词:  铁元素  “开-闭”环结构  可视化  荧光探针  含量检测    
Abstract: Iron is an important trace element in the human body and plays an important role in human health. In this paper, a novel compound (named R1) has been synthesized by using rhodamine B, ethylenediamine and o-vanillin as raw materials. The structure of R1 was characterized by nuclear magnetic resonance and mass spectrum, and the properties just as ion selectivity, reaction complex ratio and sensitivity were tested. Results showed that R1 can selectively recognize Fe3+. As the color of the solution changed significantly, the fluorescence also changed. According to the calculation of job's plot curve, the complex ratio of R1 toward Fe3+ was 1∶1. Meanwhile, R1 for Fe3+ sensing had a remarkable low detection limit of 146 mmol/L (UV) and 129 mmol/L (fluorescence), which is far below the drinking water standards (0.3 mg/L) of China. Furthermore, the cellular imaging and cytotoxicity experiments demonstrated that R1 could be used for sensing Fe3+ in vivo due to its low cytotoxicity and good biocompatibility. Therefore, as a new type of visual fluorescent probe, R1 could be effectively applied to the content detection of Fe3+ in the fields of food safety, environment, biology, etc.
Key words:  iron    open closed loop structure    visual    fluorescent probe    content detection
收稿日期:  2020-02-29                出版日期:  2020-07-15      发布日期:  2020-08-04      期的出版日期:  2020-07-15
基金资助: 国家自然科学基金(21603001);安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2018078);国家级大学生创新训练项目(201910375023);黄山学院人才启动项目(2018xkjq017)
作者简介:  硕士,副教授(李博文助理研究员为通讯作者,E-mail:bowen_li@zju.edu.cn)
引用本文:    
李长江,李晴,张莉艳,等. 基于“开-闭”环的铁离子探针的合成及性能研究[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(13): 107-113.
LI Changjiang,LI Qing,ZHANG Liyan,et al. Synthesis and properties of Fe3+ probe based on ring-opening and ring-closing[J]. Food and Fermentation Industries, 2020, 46(13): 107-113.
链接本文:  
http://sf1970.cnif.cn/CN/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023795  或          http://sf1970.cnif.cn/CN/Y2020/V46/I13/107
[1] 汪学荣, 郑炯, 阚建全. 铁代谢及生理功能研究进展[J]. 粮食与油脂, 2008(11):47-49.
[2] WANG Y, CHANG H Q, WU W N, et al. Rhodamine-2-thioxoquinazolin-4-one conjugate: a highly sensitive and selective chemosensor for Fe3+ ions and crystal structures of its Ag(I) and Hg(II) complexes[J]. Sensors & Actuators B Chemical, 2017, 239:60-68.
[3] ZHANG G, LU B, WEN Y, et al. Facile fabrication of a cost-effective, water-soluble, and electrosynthesized poly(9-aminofluorene) fluorescent sensor for the selective and sensitive detection of Fe(III) and inorganic phosphates[J]. Sensors & Actuators B Chemical, 2012, 171-172(8):786-794.
[4] SEMPOS C T, GILLUM R F, LOOKER A C. Iron and heart disease:The epidemiologic data[J]. Nutrition Reviews, 1996,54(3):73-84.
[5] SWAMINATHAN S, FONSECA V A, ALAM M G, et al. The role of iron in diabetes and its complications[J]. Diabetes Care, 2007, 30(7):1 926-1 933.
[6] ESCHBACH J W, ADAMSON J W. Iron overload in renal failure patients: Changes since the introduction of erythropoietin therapy[J]. Kidney International Supplement, 1999, 69(69):S35-S43.
[7] 胡述容. 食品中铁测定法的研究[J]. 食品与发酵工业, 1988,14(5):34-40;21.
[8] TIAN Z, LIU Y, TIAN B, et al. Synthesis and proton-induced fluorescence “OFF-ON” switching of a new D-π-A type pyran dye[J]. Research on Chemical Intermediates, 2015, 41(2):525-533.
[9] 周静, 钱亮亮, 冯洪燕, 等. 电感耦合等离子体质谱法检测塑料饮用吸管中金属元素的迁移量[J]. 食品科学, 2018, 39(8):276-281.
[10] 张虹艳, 丁武, 吴福祥,等. 自动石墨消解-电感耦合等离子体质谱法监测干制水产品中的铅、砷、铝、铬、铁、铜[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(3):266-269.
[11] 徐鉴, 扶庆权, 张辉, 等. 8-羟基喹啉类荧光探针的合成及其对食品中Al3+含量的检测[J]. 食品科学, 2017, 38(18):292-296.
[12] 程海星, 郭月英, 任霆, 等. 实时荧光定量PCR技术原理及在食品检测中的应用[J]. 食品与发酵工业, 2015, 41(3):243-247.
[13] CHEN X, PRADHAN T, WANG F, et al. Fluorescent chemosensors based on spiroring-opening of xanthenes and related derivatives[J]. Chemical Reviews, 2012, 112(3):1 910-1 956.
[14] 常晓曦, 王佳, 宋杨, 等. 纳米金-罗丹明B协同作用在食品安全快速检测中的研究概述[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(6):243-248.
[15] LI C J, XIANG K Q, LIU Y C, et al. A novel colorimetric chemosensor for Cu2+ with high selectivity and sensitivity based on Rhodamine B[J]. Research on Chemical Intermediates, 2015, 41(12):10 169-10 180.
[16] 闫晨, 周炎, 洪诚毅, 等. 基于碳量子点和罗丹明B的新型比率荧光试纸片检测水中Hg(Ⅱ)[J]. 光谱学与光谱分析, 2019, 39(11):3 426-3 432.
[17] 杨俊卿, 吴芳辉, 罗祥瑞, 等. 对Zn2+及S2-连续响应的罗丹明B酰肼类荧光探针的研究[J]. 分析测试学报, 2019, 38(10):1 265-1 269.
[18] 洪利明, 张志兰, 陈熙,等. 罗丹明B类衍生物的合成及其对Cu2+的识别研究[J]. 化学研究与应用, 2019, 31(3):522-526.
[19] 刘静, 谈光华, 王欢, 等. 基于off-on机理的罗丹明Ag+荧光探针合成与识别性能[J]. 高校化学工程学报, 2018, 32(4):949-955.
[20] 徐海燕, 刘媛. 构建碳点-罗丹明B比率探针检测汞离子污染[J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 2019, 55(6):700-708.
[21] 张玲菲, 赵江林, 曾晞, 等. 苯基乙酰丙酮-罗丹明B衍生物的合成及对Fe3+离子的识别性质研究[J]. 无机化学学报, 2010, 26(10):1 796-1 803.
[22] 宋方方, 赵岗, 光善仪, 等. 一种新型罗丹明基衍生物分子的合成[J]. 合成化学, 2018, 26(11):833-835.
[23] DAN W, DENG X K, YU Y H. A novel turn-on fluorescent probe for Hg2+ detection based on rhodamine B spirolactam derivative[J]. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 2019, 99(15):1 515-1 527.
[24] CHEN H, JIN X, ZHANG W, et al. A new rhodamine B-based “off-on” colorimetric chemosensor for Pd2+, and its imaging in living cells[J]. Inorganica Chimica Acta, 2018, 482:122-129.
[25] MECIT OZDEMIR, ZHANG Y, GUO M L. A highly selective “off-on” fluorescent sensor for subcellular visualization of labile iron(III) in living cells[J]. Inorganic Chemistry Communications, 2018, 90:73-77.
[26] YU C W, JIAN L, JI Y X, et al. Al(Ⅲ)-responsive “off-on” chemosensor based on rhodamine derivative and its application in cell imaging[J]. RSC Advances, 2018, 8(54):31 106-31 112.
[27] GB 5749—2006, 生活饮用水卫生标准[S]. 北京:中国标准出版社, 2007.
[1] 赵海萍, 南丽娟, 雒雪丽, 杨伟霞, 韩雍, 李忠宏. Ni/Co层状氢氧化物模拟氧化物酶可视化检测海产品中Hg2+[J]. 食品与发酵工业, 2021, 47(8): 204-211.
[2] 姜洪喆, 蒋雪松, 杨一, 胡逸磊, 陈青, 施明宏, 周宏平. 肉类掺杂掺假的高光谱成像检测研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2021, 47(6): 300-305.
[3] 戴京京, 吕奎, 史仲平. BioJN发酵技术服务系统PC端的设计、开发及应用[J]. 食品与发酵工业, 2021, 47(3): 150-156.
[4] 叶建秋, 黄丹平, 田建平, 黄丹, 罗惠波, 王鑫, 张力. 高光谱图像技术检测大曲发酵过程中的水分含量[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(9): 250-254.
[5] 朱敏, 孙婷, 白直真, 罗惠波, 田建平, 黄丹. 基于可见光/近红外高光谱技术的窖泥总酸的分布[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(8): 111-117.
[6] 孙婷, 胡新军, 田建平, 王开铸, 黄丹, 彭兴辉. 基于高光谱成像技术的大曲酸度值预测及其可视化[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(17): 226-231.
[7] 周静, 田风玉, 焦必宁, 何悦. 基于纳米材料的可视化比色检测技术在食源性致病菌检测中的应用研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(11): 259-267.
[8] 崔怀言, 江凌, 张文婧, 唐飞, 徐娴, 李霜, 黄和,. 采用可视化方法通透性处理大肠杆菌细胞生产海藻糖合成酶[J]. 食品与发酵工业, 2014, 40(06): 8-12.
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