CN113912579A - 一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用 - Google Patents

一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生态毒理学技术领域，尤其涉及一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用。本发明提供的罗丹明类化合物具有式1所示结构，分子结构中的三苯胺基团可以通过弱相互作用力与藻毒素的大环结构相结合，从而改变所述罗丹明类化合物自身的光谱性质，通过荧光强度的变化能够实现水相中微囊藻毒素的检测。而且，本发明提供的罗丹明类化合物具有近红外光谱性质，不仅能够实现对外源性微囊藻毒素的细胞成像，进而实现细胞中微囊藻毒素的检测；并能够进行更深入的动物组织或者活体成像，进一步研究微囊藻毒素在体内的迁移转化；
Figure DDA0003360211890000011

Description

一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的 应用
技术领域
本发明属于生态毒理学技术领域，尤其涉及一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用。
背景技术
微囊藻毒素是一种由蓝藻所生产的环状七肽，同时也是湖泊内最具毒性和代表性的生态毒素之一，摄入它将引起人体发生多种重大疾病。微囊藻毒素的性质比较稳定，可以在水环境中长期稳定存在。因此，检测微囊藻毒素的存在和追踪微囊藻毒素的分布具有重大的研究价值。
现有的检测微囊藻毒素的技术主要是通过高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫分析方法(ELISA)两种方法来检测微囊藻毒素，但上述两种方法均无法实现细胞内微囊藻毒素的原位检测，限制了其实际应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种罗丹明类化合物及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用，本发明提供的罗丹明类化合物具有近红外光谱性质，能够实现对微囊藻毒素的细胞成像，进而实现细胞中微囊藻毒素的原位检测。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种罗丹明类化合物，具有式1所示结构：
Figure BDA0003360211870000011
本发明提供了上述技术方案所述结构的罗丹明类化合物的制备方法，包括以下步骤：
将二乙氨基酮酸、环己酮与无机强酸催化剂混合，发生第一聚合反应，得到具有式2所示结构的中间体；
Figure BDA0003360211870000021
将所述中间体、4-二苯胺基苯甲醛与羰基活化剂混合，发生第二聚合反应，得到具有式1所示结构的罗丹明类化合物，所述羰基活化剂为有机酸或有机酸酐。
优选的，所述二乙氨基酮酸与环己酮的摩尔比为1:(2.1～2.5)。
优选的，所述中间体与二苯氨基苯甲醛的摩尔比为1:(1.2～1.5)。
优选的，所述第一聚合反应和所述第二聚合反应独立地在回流的条件下进行，所述第一聚合反应的温度和所述第二聚合反应的温度独立地为80～95℃。
优选的，所述第二聚合反应在保护气体条件下进行，所述第二聚合反应的时间为12～14h。
优选的，所述第二聚合反应得到含有式1所示结构的罗丹明类化合物的第二反应液，所述第二聚合反应后还包括：将所述第二反应液依次进行：除溶剂、萃取和有机相柱层析分离，得到所述罗丹明类化合物；
所述萃取用萃取剂为二氯甲烷和水的混合液；
所述柱层析分离的洗脱剂为二氯乙烷和甲醇的混合液。
本发明提供了上述技术方案所述的罗丹明类化合物或上述技术方案所述制备方法制备的罗丹明类化合物作为近红外荧光探针在检测微囊藻毒素中的应用。
优选的，所述微囊藻毒素为水相中的微囊藻毒素或细胞中的微囊藻毒素。
优选的，所述检测时的荧光激发波长为620nm，荧光发射波长为620～850nm。
本发明提供了一种罗丹明类化合物，其特征在于，具有式1所示结构：
Figure BDA0003360211870000031
本发明提供的罗丹明类化合物的分子结构中具有的三苯胺基团可以通过弱相互作用力与藻毒素的大环结构相结合，从而改变所述罗丹明类化合物自身的光谱性质，通过荧光强度的变化能够实现水相中微囊藻毒素的检测。而且，本发明提供的罗丹明类化合物具有近红外光谱性质，不仅能够实现对外源性微囊藻毒素的细胞成像，进而实现细胞中微囊藻毒素的原位检测；并能够进行更深入的动物组织或者活体成像，进一步研究微囊藻毒素在体内的迁移转化。
采用本发明提供的罗丹明类化合物检测微囊藻毒素，操作方法简单，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的罗丹明类化合物Rd-TPA的核磁共振(NMR)谱图；
图2为实施例1制备的罗丹明类化合物Rd-TPA的高分辨质谱图；
图3为实施例1制备的罗丹明类化合物Rd-TPA在水相环境中不同微囊藻毒素浓度条件下的荧光光谱图；
图4为实施例1制备的罗丹明类化合物Rd-TPA在水相环境中不同微囊藻毒素浓度条件下对应最高发射峰的变化趋势图；
图5为实施例1制备的罗丹明类化合物Rd-TPA在细胞内的荧光成像具体实施方式图。
具体实施方式
本发明提供了一种罗丹明类化合物，具有式1所示结构：
Figure BDA0003360211870000041
本发明提供的罗丹明类化合物分子结构中具有的三苯胺基团可以通过弱相互作用力与藻毒素的大环结构相结合，从而改变所述罗丹明类化合物自身的光谱性质，通过荧光强度的变化能够实现水相中微囊藻毒素的检测。而且，本发明提供的罗丹明类化合物具有近红外光谱性质，能够实现细胞中微囊藻毒素的原位检测。
本发明提供了上述技术方案所述罗丹明类化合物的制备方法，包括以下步骤：
将二乙氨基酮酸、环己酮与无机强酸催化剂混合，发生第一聚合反应，得到具有式2所示结构的中间体；
Figure BDA0003360211870000042
将所述中间体、4-二苯胺基苯甲醛与羰基活化剂混合，发生第二聚合反应，得到具有式1所示结构的罗丹明类化合物，所述羰基活化剂为有机酸或有机酸酐。
在本发明中，如无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
本发明将二乙氨基酮酸、环己酮与无机强酸催化剂混合(以下称为第一混合)，发生第一聚合反应，得到具有式2所示结构的中间体；
Figure BDA0003360211870000051
在本发明的具体实施例中，所述无机强酸催化剂具体优选为浓硫酸，所述浓硫酸的质量百分比优选≥85％，更优选为98％。在本发明中，所述无机强酸催化剂为所述第一聚合反应提供酸环境同时作为催化剂催化所述第一聚合反应。
在本发明中，所述二乙氨基酮酸与环己酮的摩尔比优选为1:(2.1～2.5)，更优选为1:(2.2～2.45)。
在本发明中，所述无机强酸的体积与所述二乙氨基酮酸的物质的量之比优选为(35～40)mL:15mmol，更优选为(36～38)mL:15mmol。
在本发明中，所述第一混合优选包括以下步骤：
将所述环己酮和所述无机强酸预混，得到环己酮溶液；将所述二乙氨基酮酸和所述环己酮溶液终混。
在本发明中，所述预混优选将所述环己酮滴加至所述无机强酸中，在本发明中，所述滴加的速度优选为4～5.5mL/min。在本发明中，所述滴加时，本发明优选将所述无机强酸置于冰水浴中。在本发明中，所述预混优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述终混优选将所述二乙氨基酮酸加入所述环己酮溶液中，在本发明中，所述环己酮溶液优选置于冰水浴中。在本发明中，所述终混优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述第一聚合反应优选在回流的条件下进行，所述第一聚合反应的温度优选为80～95℃，更优选为85～90℃。在本发明中，所述第一聚合反应的时间优选为4～5h。
在本发明中，所述第一聚合反应的反应方程式如式3所示：
Figure BDA0003360211870000061
在本发明中，所述第一聚合反应得到黑色的第一反应液，本发明优选将所述第一反应液依次进行降温和将降温后的第一反应液和无机强酸混合析出固体产物，得到所述中间体。在本发明中，所述降温优选为将所述第一反应液和碎冰混合降温，在本发明中，降温后的所述第一反应液的温度优选为0℃，在本发明中，所述碎冰的质量与所述第一聚合反应时使用的无机强酸的体积比优选为30g:7mL。本发明通过将所述第一反应液降温，能够确保第一聚合反应的安全性。
在本发明中，所述降温时，所述第一反应液中的目标产物中间体极易溶解于水中，本发明优选将降温后的第一反应液和无机强酸混合析出固体产物，得到所述中间体。在本发明的具体实施例中，所述无机强酸具体优选为高氯酸。本发明对所述无机强酸的用量没有特殊要求，以所述降温后的第一反应液物无固体产物析出即可。
得到具有式2所示结构的中间体后，本发明将所述中间体、二苯氨基苯甲醛与羰基活化剂混合(以下称为第二混合)，发生第二聚合反应，得到具有式1所示结构的罗丹明类化合物，所述羰基活化剂为有机酸或有机酸酐。
在本发明中，所述羰基活化剂为有机酸或有机酸酐。在本发明的具体实施例中，所述有机酸具体优选为冰醋酸，所述有机酸酐具体优选为醋酸酐。在本发明中，所述羰基活化剂的作用为活化所述二苯氨基苯甲醛分子结构中的羰基。
在本发明中，所述中间体与二苯氨基苯甲醛的摩尔比优选为1:(1.2～1.5)，更优选为1:(1.25～1.4)。
在本发明中，所述羰基活化剂的体积与所述二苯氨基苯甲醛的物质的量之比优选为(75～80)mL:2mmol。
在本发明中，所述第二混合的顺序优选为将所述中间体、二苯氨基苯甲醛溶解于所述羰基活化剂中，本发明对所述中间体和二苯氨基苯甲醛的溶解顺序没有特殊要求。
在本发明中，所述第二聚合反应优选在回流的条件下进行，所述第二聚合反应的温度优选为80～95℃，更优选为85～90℃。在本发明中，所述第二聚合反应的时间优选为12～14h，更优选为12.5～13h。在本发明中，所述第二聚合反应优选在保护气体条件下进行，所述保护气体优选为氮气和/或惰性气体。本发明对所述惰性气体的种类没有特殊要求。
在本发明中，所述第一聚合反应的反应方程式如式4所示：
Figure BDA0003360211870000071
在本发明中，所述第二聚合反应得到得到含有式1所示结构的罗丹明类化合物的第二反应液，所述第二聚合反应后，本发明优选还包括：将所述第二反应液依次进行：除溶剂、萃取和有机相柱层析分离，得到所述罗丹明类化合物。
在本发明中，所述除溶剂的实施方式优选为蒸发，在本发明中，采用蒸发除溶剂时的压力优选为0.07～0.09MPa。本发明对所述蒸发的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述萃取优选为为将所述除溶剂后的固体产物和萃取剂混合萃取得到萃取有机相，在本发明中，所述萃取剂优选为二氯甲烷和水的混合液，所述水优选为纯水。在本发明中，所述二氯甲烷和水的的体积比优选为1:5。在本发明中，所述萃取剂中的二氯甲烷的体积和所述中间体的质量比优选为1mL:1mg。在本发明中，所述固体产物中残留的羰基活化剂优选进入萃余水相中被除去。
在本发明中，所述柱层析分离优选为将所述萃取有机相进行柱层析分离，所述萃取剂，所述柱层析分离的洗脱剂为二氯乙烷和甲醇的混合液，所述二氯乙烷和甲醇的体积比优选为50:1。本发明通过所述柱层析分离除去未完全反应的原料和反应副产物。
在本发明中，具有式1所示结构的罗丹明类化合物的纯度优选≥85％。
本发明提供了所述的罗丹明类化合物或上述技术方案所述制备方法制备的罗丹明类化合物作为近红外荧光探针在检测微囊藻毒素中的应用。
在本发明中，所述微囊藻毒素具体优选为为水相中的微囊藻毒素或细胞中的微囊藻毒素。
在本发明中，所述检测时的荧光激发波长优选为620nm，荧光发射波长为优选为620～850nm。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按照式5所示反应流程进行罗丹明类化合物的制备：
Figure BDA0003360211870000081
将环己酮(3mL，30mmol)在冰水浴条件下缓慢加入浓硫酸(98％，35mL)中，然后向所得混合物中缓慢加入二乙氨基酮酸(3.7g，12.0mmol)，边加边快速搅拌，于90℃回流反应5h，反应体系为黑色；反应结束后，将所得产物体系倒入150g碎冰中，以将产物体系的温度迅速降低至0℃，向该体系中缓慢滴加2mL高氯酸，析出橙红色固体，过滤后得到固体产物后水洗三次，每次用水30mL；洗涤后负压(0.07～0.09MPa)抽干，得到式2所示中间体；
将中间体(500mg，15mol)和二苯氨基苯甲醛(540mg，20mmol)溶于冰乙酸(AcOH，80mL)，在氮气保护条件下于90℃回流反应12h，反应体系由红棕色变为黑色反应体，反应结束后，将黑色反应体系中的溶剂冰乙酸在负压(0.07～0.09Mpa)条件下蒸干，得到黑色固体产物后，使用500mL二氯甲烷和2500mL纯水的混合溶剂进行萃取，除去黑色固体产物中残留冰乙酸，萃取所得有机相进行柱层析分离，洗脱剂为二氯乙烷和甲醇(二氯乙烷和甲醇的体积比为50:1)，除去未完全反应的原料和反应副产物，最终得到的浅蓝色固体产物为具有式1所示结构的罗丹明类化合物，记为Rd-TPA，收率为20％，纯度为95％。
本实施例制备的罗丹明类化合物的核磁共振数据为：
1H NMR(500MHz,DMSO)δ7.93(d,J＝7.6Hz,1H),7.77(t,J＝7.4Hz,1H),7.66(t,J＝7.4Hz,1H),7.32(m,8H),7.06(dd,J＝14.8,7.7Hz,6H),6.97(d,J＝8.2Hz,2H),6.51(s,1H),6.43(d,J＝9.1Hz,1H),6.38(d,J＝8.9Hz,1H),3.37–3.32(m,4H),2.80–2.71(m,1H),2.58(m,1H),1.65–1.47(m,4H),1.08(t,J＝6.9Hz,6H)。HRMS(ESI)m/z calcd forC43H39N2O3[M]+:631.2955,found:631.2956。
图1为本实施例制备的化合物Rd-TPA的核磁共振(NMR)谱图，图2为本实施例制备的化合物Rd-TPA的高分辨质谱图。由图1与图2可知，本实施例制备的目标产物确实为式1所示结构的罗丹明类化合物Rd-TPA。
测试例1
对实施例1制备的化合物Rd-TPA的溶剂化效应进行测定，具体如下：
将化合物Rd-TPA溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到5mL浓度为2mmol/L的Rd-TPA母液；分别取6.25μL的Rd-TPA母液加入5个相同的5mL容量瓶中，分别用DMF、二甲基亚砜(DMSO)、甲醇、乙腈、PBS缓冲液(pH值为7.2～7.4)和纯水稀释定容，用紫外分光光度计进行紫外光谱扫描，得到激发波长。在测定紫外光谱时，实施例制备的该化合物Rd-TPA在浓度为5μmol/L的条件下，仅在甲醇中可以看到比较明显的紫外峰。紫外峰最高处对应波长为620nm，所以用波长620nm作为激发波长。然后在激发波长620nm条件下进行荧光检测。
测试例2
将实施例1制备的化合物Rd-TPA溶解于DMF中，得到5mL浓度为2mmol/L的Rd-TPA母液；然后将母液稀释10倍，得到浓度为0.2mmol/L的Rd-TPA溶液。将微囊藻毒素溶解于纯水中，得到浓度为0.5mmol/L的微囊藻毒素母液；分别取2.5μL的浓度为0.2mmol/L的Rd-TPA溶液加入20个相同的200μLPCR管中，并添加0μL、2μL、5μL、10μL、15μL、20μL、25μL、30μL、36μL、40μL、45μL、50μL、55μL、60μL、65μL、70μL、75μL和80μL所述微囊藻毒素母液，采用纯水稀释定容，得到待测液，所述待测液中化合物Rd-TPA的浓度为2.5μmol/L，微囊藻毒素的浓度为0～200μmol/L；将各待测液在激发波长620nm条件下进行荧光检测。
图3为实施例化合物Rd-TPA在水相环境中不同微囊藻毒素浓度条件下的荧光光谱图，由图3可知，在765nm处出现发射峰，且随着待测液中微囊藻毒素浓度增大，荧光强度逐渐增强，这说明本发明提供的化合物Rd-TPA能够实现对水相环境中微囊藻毒素的检测。
图4为图3中不同微囊藻毒素浓度条件下对应最高发射峰的变化趋势图，由图4可知，在620nm激发条件下，Rd-TPA在765nm处发射峰呈现逐渐增强直到平衡的趋势，说明实施例1化合物Rd-TPA与微囊藻毒素会发生相互作用后，使化合物Rd-TPA的荧光光谱发生变化，具体表现为随着微囊藻毒素浓度的增加，荧光强度逐渐增强，在此基础上也能够说明采用本发明提供的化合物Rd-TPA可能为实现微囊藻毒素的荧光定量检测提供一种方法。
测试例3
分析实施例1化合物Rd-TPA在活细胞中的成像实验，具体如下：
采用DMEM培养基将HeLa细胞在培养皿中培养3天；将化合物Rd-TPA溶解于DMSO中，得到10mL浓度为1mmol/L的Rd-TPA母液，将微囊藻毒素溶解于纯水中，得到10mL浓度为0.5mmol/L的微囊藻毒素母液；
培养完成后，去除DMEM培养基，取培养好的HeLa细胞，用浓度为4％福尔马林固定液固定3h，然后加入浓度为5％的Triton X-100溶液(溶剂为PBS缓冲液)处理120s，处理完成后用PBS缓冲液洗涤4次，采用PBS缓冲液将10μL的Rd-TPA母液稀释到1mL，然后将HeLa细胞在培养皿中孵育30min，孵育完成后用PBS缓冲液洗涤4次，洗涤之后更换新的PBS缓冲液并加入60μL微囊藻毒素母液，此时培养皿中微囊藻毒素的浓度为30μmol/L；然后使用共聚焦激光显微镜进行荧光细胞成像，其中，由于共聚焦激光显微镜激发波长频段限制，激发波长为640nm，发射为665～735nm。
图5为化合物Rd-TPA在细胞内的荧光成像图，由图5可知，本发明提供的化合物Rd-TPA在细胞内能够实现对微囊藻毒素的成像，这说明在微囊藻毒素的影响下，化合物Rd-TPA在细胞内荧光强度会增强。
由以上测试例可知，本发明提供的荧光探针不但能够在水相中检测微囊藻毒素，而且能够在亚细胞水平实现对微囊藻毒素的检测；操作方法简单，具有广阔的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种罗丹明类化合物，其特征在于，具有式1所示结构：
Figure FDA0003360211860000011
2.权利要求1具有式1所述结构的罗丹明类化合物的制备方法，包括以下步骤：
将二乙氨基酮酸、环己酮与无机强酸催化剂混合，发生第一聚合反应，得到具有式2所示结构的中间体；
Figure FDA0003360211860000012
将所述中间体、4-二苯胺基苯甲醛与羰基活化剂混合，发生第二聚合反应，得到具有式1所示结构的罗丹明类化合物，所述羰基活化剂为有机酸或有机酸酐。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二乙氨基酮酸与环己酮的摩尔比为1:(2.1～2.5)。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述中间体与二苯氨基苯甲醛的摩尔比为1:(1.2～1.5)。
5.根据权利要求2～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一聚合反应和所述第二聚合反应独立地在回流的条件下进行，所述第一聚合反应的温度和所述第二聚合反应的温度独立地为80～95℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二聚合反应在保护气体条件下进行，所述第二聚合反应的时间为12～14h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二聚合反应得到含有式1所示结构的罗丹明类化合物的第二反应液，所述第二聚合反应后还包括：将所述第二反应液依次进行：除溶剂、萃取和有机相柱层析分离，得到所述罗丹明类化合物；
所述萃取用萃取剂为二氯甲烷和水的混合液；
所述柱层析分离的洗脱剂为二氯乙烷和甲醇的混合液。
8.权利要求1所述的罗丹明类化合物或权利要求2～7任一项所述制备方法制备的罗丹明类化合物作为近红外荧光探针在检测微囊藻毒素中的应用。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述微囊藻毒素为水相中的微囊藻毒素或细胞中的微囊藻毒素。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述检测时的荧光激发波长为620nm，荧光发射波长为620～850nm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115403552A (zh) * 2022-07-20 2022-11-29 中国科学院理化技术研究所 一种单激发检测亚铜离子的近红外比率荧光探针，制备及应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140248654A1 (en) * 2011-09-07 2014-09-04 The University Of Tokyo Acidic environment-detecting fluorescent probe
US20160356782A1 (en) * 2008-01-24 2016-12-08 Life Technologies Corporation Fluorogenic hydrazine-substituted compounds
CN106525796A (zh) * 2016-11-08 2017-03-22 北京化工大学 一种可循环使用的用于检测微囊藻毒素的荧光传感器及其应用方法
CN106978163A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种含罗丹明‑丹磺酰结构的Cu2+荧光探针及其制备方法和应用
CN111393401A (zh) * 2020-04-13 2020-07-10 云南大学 一种基于罗丹明衍生物检测心肌黄酶的荧光探针分子及制备方法和用途
CN112940709A (zh) * 2019-12-10 2021-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 一类自闪烁罗丹明螺硫酯荧光染料及其合成方法和在超分辨成像领域的应用
CN113278015A (zh) * 2021-05-31 2021-08-20 云南大学 一种荧光探针及其制备方法和应用
CN113307788A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 赣南师范大学 一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160356782A1 (en) * 2008-01-24 2016-12-08 Life Technologies Corporation Fluorogenic hydrazine-substituted compounds
US20140248654A1 (en) * 2011-09-07 2014-09-04 The University Of Tokyo Acidic environment-detecting fluorescent probe
CN106525796A (zh) * 2016-11-08 2017-03-22 北京化工大学 一种可循环使用的用于检测微囊藻毒素的荧光传感器及其应用方法
CN106978163A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种含罗丹明‑丹磺酰结构的Cu2+荧光探针及其制备方法和应用
CN112940709A (zh) * 2019-12-10 2021-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 一类自闪烁罗丹明螺硫酯荧光染料及其合成方法和在超分辨成像领域的应用
CN111393401A (zh) * 2020-04-13 2020-07-10 云南大学 一种基于罗丹明衍生物检测心肌黄酶的荧光探针分子及制备方法和用途
CN113307788A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 赣南师范大学 一种近红外氧杂蒽荧光探针及其制备方法和应用
CN113278015A (zh) * 2021-05-31 2021-08-20 云南大学 一种荧光探针及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王蕾 等: "微囊藻毒素检测方法研究进展", 《食品科学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115403552A (zh) * 2022-07-20 2022-11-29 中国科学院理化技术研究所 一种单激发检测亚铜离子的近红外比率荧光探针，制备及应用
CN115403552B (zh) * 2022-07-20 2023-09-29 中国科学院理化技术研究所 一种单激发检测亚铜离子的近红外比率荧光探针，制备及应用

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