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近年来,荧光检测法因其具有操作简便、灵敏度高、实时快速分析等优点,广泛应用于环境检测分析和生物成像等领域。其中,具有良好水溶性的多功能荧光探针能够高选择性检测复杂体系中两种或以上分析物已成为研究热点。因此,本论文中我们设计合成了三种新颖的水溶性双功能荧光探针,分别实现了对铜离子(Cu2+)和硫离子(S2-)、四氢呋喃中水含量和pH值、次氯酸根(ClO-)和温度的快速、灵敏、选择性的荧光检测。本论文的主要内容和结果如下:1.基于荧光能量共振转移(FRET)原理,我们将异硫氰酸荧光素(FITC)共价键连接到支化聚乙烯亚胺(b-PEI)分子上,制得了一种水溶性双功能荧光聚合探针(PF)。PF能够选择性地络合Cu2+生成PF-Cu2+络合物,PF体系荧光减弱,这是由于荧光素(给体)和PF-Cu2+络合物(受体)之间发生了有效地FRET。当向上述PF-Cu2+体系中加入S2-,S2-和Cu2+结合形成稳定的CuS沉淀物,PF体系荧光恢复,实现了对Cu2+和S2-高选择性检测。此外,该探针PF被成功应用于自来水和人血清中Cu2+和S2-的高灵敏度荧光检测。2.以对苯二胺为原料,采用水热法,我们合成了一种水溶性双功能红色荧光碳量子点(R-Cdots)。随着pH的增大(2.09.0),R-Cdots在610 nm处的荧光逐渐增大,并且在5.09.0之间,荧光强度值和pH有较好的线性关系,表明R-Cdots能够灵敏地检测复杂生物样品的pH。此外,R-Cdots具有较强的溶剂极性依赖性,其荧光发射波长随溶剂极性增大而发生红移(80 nm)。随着四氢呋喃中的水含量增加,其荧光发射波长发生红移且荧光强度减弱(绿色变为红色),检测限低至0.04%(体积分数),实现了对四氢呋喃中水含量的荧光定量检测。3.我们将异硫氰酸罗丹明B通过共价键的方式连接到荧光硅纳米粒子表面氨基上,制得一种水溶性双功能比率型荧光纳米探针(DRFS)。当向DRFS溶液中加入ClO-,硅纳米粒子的荧光(445 nm)减弱,而罗丹明B的荧光(576 nm)基本保持不变,从而实现了对ClO-高选择性荧光检测。DRFS不仅可以测定人血清中ClO-的浓度,而且还能够对细胞中外源性和内源性的ClO-进行荧光成像。另外,DRFS也可作为一种温度荧光传感器。随着温度的升高,罗丹明B的荧光(576 nm)逐渐下降,而硅纳米粒子的荧光(445 nm)基本保持不变,并且在20℃60℃之间,荧光强度比值(I576/I445)和温度有较好的线性关系,表明DRFS能够定量监测生物体系中的温度变化。