基于糖化合物“Ferrier Carbocyclization”汞离子荧光探针的设计、合成及性能研究

项目名称： 基于糖化合物“Ferrier Carbocyclization”汞离子荧光探针的设计、合成及性能研究

项目编号： No.21277166

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 魏国华

作者单位： 中国科学院生态环境研究中心

项目金额： 80万元

中文摘要： 汞是毒性最大的重金属之一。具有较强的腐蚀性和致癌性，能对人体器官产生较大的损伤。目前，多种检测汞离子的荧光探针已被报道，特别是有机小分子荧光探针，但普遍水溶性差，都需要有机溶剂作为助溶剂，都不能在100%水溶液中实现对汞离子的检测等弊端，限制了他们的潜在应用。本项目拟从有机化学角度，通过改善荧光团的结构和性质，提高其荧光强度，从而提高荧光探针的检测灵敏度；再结合汞离子专一诱导的 "Ferrier carbocyclization"反应，设计合成高选择性、高灵敏度、"turn-on"糖类汞离子荧光探针。利用糖的水溶性，使荧光探针在100%水溶液中实现对汞离子的检测；同时利用糖的生物相容性，细胞表面的糖转运蛋白对糖的主动转运，将荧光探针带入到细胞内，在完全生理条件下，100%水溶性的荧光探针也能在细胞和生物体内检测汞离子；并研究荧光探针潜在的应用价值，使其材料化，最终达到实际应用的目的。

中文关键词： 荧光探针；糖；可视化检测；共聚焦显微成像；

英文摘要： Mercury is one of the most hazardous species in nature, which may cause prenatal brain damage, cognitive and motion disorders, vision and hearing loss, and even death. Development of facile and selective method for Hg2+ detection has long been demanded in the area of food safety and environmental protection.A number of fluorescent chemosensors for the selective detection of Hg2+ ions have been reported.However, only few successful examples of fluorescent probes for detecting Hg2+ ions in aqueous solutions or pure water have been established, and thus hampered the analytical application in real water samples. In this research program, we will design and synthesize sugar functionalized fluorescent probes based on the highly selective mercury-mediated Ferrier carbocyclization. The introduction of sugar residues in fluorescent probe can greatly improve its water solubility and bio-compatibility, thus the synthesized sugar-fluroscent probes can be used directly in 100% water media to detect the content of Hg2+ in real ambient water samples,cells and living organisms. In addition, we will develop novel fluorophores with high quantum yield to enhance the sensitivity of the new fluorescent probes.We hope the designed fluorescent probes would provide a convient method for visible and real-time detection of Hg2+ with hig

英文关键词： fluorescent probes；carbohydrate；visible detection；cofocal microscopic imaging；