罗丹明类荧光探针在重金属和过渡金属离子检测中的应用

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1 罗丹明类荧光探针的概念和应用
罗丹明，邻苯二酚类生物染色荧光剂，常常呈现出红色或棕色粉末状，其溶解特性为能够溶于水，溶于乙醇，参考浓度为1mg/ml。

荧光分子探针是在一定的体系之内，当某一种物质或者体系内的物理性质发生改变之后，荧光信号发生改变。

眼光可以变化的有机分子，不但名利荧光探针，具有检测限度低、灵敏度高的特点，而且罗丹明类荧光探针由于使用罗丹明这种以养杂蒽为主要母体的染料，其分子结构是互变式的螺环与开环结构，因此，荧光反应较强，具有较高的激光输出效率。

罗丹明类荧光探针的应用目前非常广泛，由于其检测对象重金属和过渡金属离子在自然界中广泛存在，有的金属离子在血液中进行氧气的运输，有的金属离子广泛的参与人体内的各种生理反应，有的金属离子在达到一定基础含量之后，可能会影响人的生理和生活。

各类金属元素的准确性进行定量分析和检测，有助于帮助人们了解金属元素在人体中参与生命的作用机理。

而对于金属离子和过度金属，要求使用一种更加便捷高效，简单，低检验限度的新型检测方法，罗丹明类荧光探针检测方法符合这一需求，对于金属离子的选择性及灵敏度非常高。

1.1 汞离子探针
在荧光分析中，荧光探针的选择是比较重要的，目前关于荧光化学传感器的文献报道是比较多的，但是究竟如何选择合适的荧光探针，其选择范围相当有限。

罗德明类荧光探针目前在大部分的金属离子检测环境中都适用，其荧光素的活泼氧和苯环可以灵活的被其他基环所代替。

罗丹明类荧光素衍生物被大量的应用在这些检测领域之内，而其荧光素的寿命和荧光素的浓度也被精确的衡量和控制。

汞元素污染往往来源于人工化学领域，火山爆发，金属矿藏的开采，同时在人类的垃圾及固体废弃物焚烧过程中，由于汞元素的析出性特征，使得汞污染大量存在。

汞元素具有极高的毒性，尤其是对于人类饮用水的威胁比较高。

目前为了遏制汞元素的污染，对于饮用水中汞元素含量进行了严格限定，EPA 饮用水规范中要求汞元素的限量标准为2ug’L-1（11）。

我国的饮用水汞元素限定含量为1ug’L-1（11），在饮用水净化领域内，罗丹明，汞元素荧光探针的设计，可以满足检测限量的标准。

目前，比较常用的罗丹明类汞元素荧光探针是常用的三脚架结构，这一结构稳定的是汞元素荧光探针的设计得以持续的应用，而且其设计与甲苯磺酰基化合物的合成增强了对于汞元素的选择性。

1.2 铜离子探针
同元素离子与其他的金属离子相比，具有极强的优越识别性，金属铜元素可以促进氨基酸酯快速的水解，因此，如果使用罗丹明类荧光探针来检测金属铜元素，可以找到罗丹明B酰肼类化合物作为荧光探针的基本化合物元素。

研究和化学检测实验表明，罗丹明B 酰肼类化合物可以非常敏感的判别同金属离子，对于铜金属离子显示出可逆的荧光和紫外吸收响应变化。

罗丹明类荧光探针在与邻烃基苯甲醛识别铜元素的荧光探针时，通过酸性条件下与硫氰酸钾进行水化学反应，可以更好的加强对于铜金属元素灵敏度较高的检测。

目前，国际上有相关报道显示，比率型罗丹明荧光探针在金属铜的检测上应用比较广泛，铜金属元素的加入，可以使得荧光信号反复升高，经实验检测发现，424nm处的荧光信号相对比较灵敏，而如果加入丹磺酰基的供体化合物，罗丹明B作为荧光剂受体，其反应速率将会更为灵敏。

铜金属元素的探针在于罗丹明类荧光探针发生结合时，将产生很强烈的绿色荧光，而其他的金属离子与铜金属罗丹明荧光探针发生结合时，产生的是较弱的橙色荧光。

荧光发射的波长有比较大的差别，绿色荧光测定铜金属元素时，罗丹明类荧光传感器近几年的应用比较广泛的。

1.3 铁离子探针
铁离子在人类的生活中应用范围更为广泛，铁金属化合物要求罗丹明类荧光探针采用荧光熄灭型，这是由于铁离子元素的顺磁性特性所决定的。

但是经过大量的检测实验表明，荧光熄灭型的罗丹明类荧光探针不容易把控精确度，尤其是如果铁离子存在于生物体内，其荧光成效难度较大，而且荧光的原位检测精度不容易被把控。

有研究者利用罗丹明B酰肼化合物，结合丙酮之间产生激烈的化学反应，这种荧光探针可以非常成功的实现生物体内铁离子元素的荧光和紫外吸入响应。

多次实验证明，罗丹明类分子的闭环-开环转换机理设计，使得铁离子元素的罗丹明类荧光增强荧光探针的应用稳定性日益增强，受到了人们的欢迎。

目前，比较常用的铁离子罗丹明类小分子融合剂，主要是使用甲氧基胺盐酸盐，甲氧基胺盐酸盐与罗丹明B族结合之后，表现出非常明显的闭环与开环转换机理，由于其荧光反应性极强，因此荧光探针的使用在目前受到了很显著的重视。

之前的报道，是利用罗丹明B酰肼与丙酮快速的反应合成荧光剂，这种与紫外线和荧光进行吸收响应的探针分子一般被称之为FDI。

通过两步或多步反应，可
罗丹明类荧光探针在重金属和过渡金属离子检测中的应用
田芳
江苏省镇江环境监测中心 江苏 镇江 212000
摘要：本文提出了罗丹明类重金属离子和过渡金属离子检测荧光探针研究。

关键词：罗丹明类 荧光探针 重金属 过渡金属离子 检测应用
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以合成甲氧基胺盐酸盐，将其合成罗丹明类小分子，作为探针因子，有很强的响应性，是一种性能非常优良而精准的铁离子荧光探针。

2 罗丹明类荧光探针的应用场景
罗丹明类荧光探针的应用场景是非常广泛的。

2.1 火山爆发
很多重金属元素都是来自于非常苛刻的自然条件，比如说火山爆发的时候，汞元素就会大量的滋生，这种有毒害性的重金属，在苛刻的温度条件之下滋生，而且由于其高度毒性威胁着生命集体的安全。

罗丹明汞离子探针可以很好的发现在有机体生活区域内，人类生活区域内饮用水资源和土壤资源的污染情况。

2.2 矿产开采
铜金属经常被发现在矿产开采的过程中，而汞金属元素又会被发现在金矿开展的过程中，这些重金属常常会在这一过程中体现出极高的选择性。

矿产开发是大量重金属元素和矿藏富集的地区，检测罗丹明，重金属分子探针的灵敏度，并将其应用在矿产开采的过程中，是目前比较通用的做法。

2.3 固体废弃物焚烧
固定废弃物的焚烧不仅仅可以产生大量的重金属元素，而且对于周边的生态环境是一个很大的威胁，控制污染物被限定在一定的范围之内，并且通过一些物理和化学的方法，尽可能的杜绝固定废弃物在焚烧过程中，对于周围自然环境产生的不利影响，需要借助罗丹明类分子探针，从而能够确定污染源头以及污染焚烧过程中污染物比例的变化。

2.4 环境及生物化学领域
生物制药领域之内，应该很好的杜绝重金属离子
的超标，由于环境及生物化学领域生物制药领域，很大程度上影响人类的生存质量、甚至生命安全。

因此就需要对于其生产环境的检测慎之又慎。

罗丹明类分子探针，在荧光检测时的敏锐度较高、选择性非常精准，分子之类的荧光共振现象，存在着定向型的选择特点而且容易把控，根据不同的试剂催化作用，就可以引导其生物化学检测范围和方向。

3 罗丹明类荧光探针未来发展展望
罗丹明类荧光探针在分子生物学领域，化学领域环境学领域，单分子检测领域，信息科学领域，荧光标记领域，激光染料领域，生物医药领域细胞生物学检测领域，分子生物学领域，分子遗传学领域内拥有着非常广泛的应用前景。

罗丹明类荧光探针常常被用作于化学和生物制药等先进高科技技术领域，作为比较常用的一种荧光染料发挥其应有的功效。

4 结束语
罗丹明作为一种光学性能非常优良的荧光母体，非常适用于使用在重金属和过度金属离子检测，并且其检测设计的理念，主要是基于罗丹明类分子独有的闭环和开环转换机制。

在分析本文汞离子、铜离子和铁离子的少数离子探针的合成过程中，随着分析手段和分析方法的发展，人们发现罗丹明类荧光探针能够很好的参与生命过程之中的检测，在生命机理的运行研究中能发挥很大作用。

参考文献
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现支护系统的有效优化，对于问题及时发现并采取有
效措施并且减少损失。

4 结语
通过在煤矿采煤掘进中运用高强支护技术，随着煤矿开采力度及深度的逐渐增强，也逐渐提出对煤矿巷道的稳定安全性高需求，所以在运用高强支护技术中，需要依照施工相关规定要求展开作业，提高施工质量达到煤矿巷道加固速度加快，从而对煤矿企业经济效益充分提升。

参考文献
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