基于FRET机理的比率型次氯酸荧光探针
荧光共振能量转移（FRET）技术在生物研究探究中的运用资料精
荧光共振能量转移（FRET）技术在⽣物研究探究中的运⽤资料精荧光共振能量转移（FRET）技术在⽣物研究中的应⽤⾼裕锋分析化学B200425012摘要：简要综述了荧光共振能量转移（FRET）技术在⽣物研究中的⼀些应⽤。
核酸的结构、DNA测序、核酸杂交、蛋⽩质结构和蛋⽩质相互作⽤等的研究是⽣命科学研究重要组成部分，相关⼯作⼀直备受关注，⽽FRET技术被⼴泛应⽤于相关领域研究中，并取得了较突出的结果。
关键词：荧光共振能量转移（FRET），核酸结构，DNA测序，核酸杂交，蛋⽩质结构，蛋⽩质相互作⽤。
⽣命科学被誉为21世纪的科学，为了揭⽰⽣命的奥妙，⼈们投⼊了⼤量的⼯作。
其中对于核酸和蛋⽩质的研究备受关注，⼤量的新技术与新⽅法被⽤于该领域的研究中。
荧光共振能量转移技术是⼀项经典的荧光技术，但是随着荧光成像技术的发展，⼆者相互结合，成为了⽣命科学领域的⼀个重要研究⼿段[1,2]。
本⽂简单介绍了基于FRET原理的新技术在⽣物研究中的⼀些应⽤。
⼀、FRET基本原理[3]FRET现象是Perrin在20世纪初⾸先发现的，1948年，Foster[4,5]创⽴了理论原理。
FRET 指荧光能量给体与受体间通过偶极－偶极耦合作⽤以⾮辐射⽅式转移能量的过程，⼜称为长距离能量转移。
产⽣FRET的条件（图1）主要有三个：（1）给体与受体间在合适的距离（1～10 nm）；（2）给体的发射光谱与受体的吸收光谱有⼀定的重叠，这是能量匹配的条件；（3）给体与受体的偶极具⼀定的空间取向，这是偶极－偶极耦合作⽤的条件。
图1 产⽣FRET条件⽰意图FRET 的效率⽤E 表⽰，E ⽤式（1）计算：其中R 0为Foster 距离，表⽰某⼀给定给体与受60660R E R R=+ （1） 240D DA R const n J κφ?= （2）体间能量转移效率为50％时的距离；R 为给体与受体的实际距离。
R 0可由式（2）计算：其中κ2 是⽅向因素,n 是溶剂的反射系数,φD 是供体探针结合到蛋⽩的量⼦效率, J DA 是供体发射波长和受体吸收波长的交叠系数。
基于 FRET 机理的荧光探针的合成及其对汞离子的识别
基于 FRET 机理的荧光探针的合成及其对汞离子的识别王海菊;张文珠;何成;周硼【摘要】By combining rhodamine 6G and cumarin, a fluorescent probe of Hg2+ , Rh-6G-cumarin (RC) , based on FRET mechanism was synthesized. And through research its spectral properties and recognition to mercury ion, we found that it featured a rapid fluorescence enhancement at 575 nm upon the addition of Hg2+ in V(C2H5OH): V(H2O) =9: 1 solution. The fluorescence changed from blue to bright red, while the color of the solution changed from yellow to red. This probe showed high specific for Hg2 + over other metal cations, such as Na+ , K+ , Mg2 + , Cr3 + , Fe2 + , Co2+ ,Zn2+ , Cd2+ and Pb2+. It could detect Hg2+ effectively in a relatively wide pH range (4-10). The titration experiment indicated a 2:1 stoichiometry of the RC-Hg2+ complexation species.%基于FRET机理设计合成了一个包含罗丹明6G及香豆素的汞离子荧光探针Rh-6G-coumarin( RC),研究了它的光谱性能及对汞离子的识别作用.在V(C2H5OH)∶ V(H2O) =9∶1溶液中加入汞离子后,575 nm处荧光强度迅速增大,荧光由蓝色变为明亮的红色,同时溶液的颜色由黄色变为红色.溶液中其他金属离子,如Na+、K+、Mg2+、Fe2+、Co2+、pb2+、Zn2+、Cd2+和Cr3+对汞离子的荧光识别没有太大影响.该探针可在较宽的pH(4～10)范围内识别汞离子.光谱滴定实验表明,汞离子与RC以2∶1的计量比形成了配合物.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2012(033)009【总页数】7页(P1030-1036)【关键词】荧光探针;汞离子;FRET;罗丹明6G;香豆素【作者】王海菊;张文珠;何成;周硼【作者单位】大连理工大学化学学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116021;大连理工大学化学学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116021;大连理工大学化学学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116021;大连理工大学化学学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116021【正文语种】中文【中图分类】O482.31汞是广泛存在于环境中的有毒金属元素，在自然界中主要以无机汞、零价汞和有机汞3种形态存在。
基于FRET技术构建破伤风毒素和B型肉毒毒素酶类抑制剂高通量体外筛选方法
基于FRET技术构建破伤风毒素和B型肉毒毒素酶类抑制剂高通量体外筛选方法罗森;丁朋晓;李涛;王琴;王慧【摘要】目的利用FRET技术构建破伤风毒素和B型肉毒毒素酶类抑制剂高通量体外筛选方法.方法构建针对破伤风毒素和B型肉毒毒素的双荧光标记底物的重组表达质粒,表达并纯化荧光标记底物重组蛋白;利用A型肉毒毒素轻链(ALc),B型肉毒毒素轻链(BLc)和破伤风毒素轻链(TIc)分别对目的蛋白进行酶切反应.对基于双荧光标记底物高通量体外筛选方法的条件进行优化.酶动力学参数分别测定TLc和BLc切割底物荧光标记底物的Km和Kcat值.结果设计并成功构建荧光标记底物的重组表达质粒.表达并纯化后获得纯度为90％左右的重组蛋白,命名为CY-VAMP.利用ALc、BLc和TLc分别对CYVAMP进行酶切,CYVAMP能被BLc和TLc识别切割而不能被ALc切割.对基于双荧光标记底物高通量体外筛选方法的条件优化得到:CYVAMP较适宜的范围为0.2～32 μ.mol/L,酶标仪滤光片灵敏度设定的较合适的设置范围在65～110;(对于96孔板)动态实时检测间隔时间2 min较为合适,检测持续时间从30 min到120 min较合适.CYVAMP在内肽酶BLc作用下随反应时间变化与荧光值528与485比值作图最大时在1.5左右,最小在0.5左右.酶动力学参数测定得到BLc酶切CYVAMP的Km和Kcat值分别为(17.6±2.6)μmol/L和(4.16+0.28) s-1.TLc酶切CYVAMP的Km和Kcat值分别为(40.8±3.5)μmol/L 和(2.65±0.32)s-1.结论成功构建基于FRET技术的分析法能满足对破伤风毒素和B型肉毒毒素的检测及抑制剂的高通量体外筛选所需.【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2018(053)005【总页数】7页(P739-745)【关键词】FRET;肉毒毒素;破伤风毒素;高通量筛选【作者】罗森;丁朋晓;李涛;王琴;王慧【作者单位】遵义医药高等专科学校病原生物与免疫教研室,遵义563006;遵义医药高等专科学校病原生物与免疫教研室,遵义563006;军事医学科学院微生物流行病研究所、病原微生物生物安全国家重点实验室,北京100071;军事医学科学院微生物流行病研究所、病原微生物生物安全国家重点实验室,北京100071;军事医学科学院微生物流行病研究所、病原微生物生物安全国家重点实验室,北京100071【正文语种】中文【中图分类】R378.8破伤风毒素(Tetanus toxin，Tet)导致的破伤风死亡率高，在全球范围内高达30%～50%[1]。
纳米技术在荧光化学传感器功能化材料中的应用
纳米技术在荧光化学传感器功能化材料中的应用作者：李自强来源：《名城绘》2018年第07期摘要：近年来，随着材料学的不断发展，将荧光化学传感器引入到固态基质中制备功能化荧光材料成为研究的新热点。
纳米技术的发展，为荧光传感器开启了新的局面。
关键词：纳米技术；荧光化学传感器；功能材料1、荧光化学传感器的定义将分子识别所产生的微观变化以荧光信号改变的方式表达出来的分子称为荧光化学传感器。
一个标准的荧光化学传感器包括三个部分：用于识别待测物质的识别基团、用于输出荧光信号的荧光基团、用以连接识别基团和荧光基团的连接基团。
荧光传感器是利用荧光信号的变化来对目标物质进行识别，相对于传统的化学传感器，荧光传感器具有高稳定性、高灵敏度、抗干扰能力强等优点。
2、荧光化学传感器的机理荧光化学传感器的机理主要包括：光诱导电子转移机理、分子内电荷转移机理、荧光共振能量转移机理、形成激基缔合物机理。
2.1光诱导电子转移光诱导电子转移是指电子的供体或者电子受体受激发光激发后，在供体和电子受体之间发生激发态的电子转移的过程。
当识别基团没有与待分析物结合时，荧光基团被激发，最终将荧光激发态激发至基态，使荧光团的荧光强度发生淬灭。
当识别基团与待测分析物相结合，降低识别基团的给电子能力，抑制PET过程发生，导致荧光团被激发的电子跃迁回原基态轨道，产生荧光增强的效果。
2.2分子内电荷转移分子内电荷转移型探针分子的电子给体与受体通过π键相连，形成共轭体系，作为光诱导转移的通道。
在电子给体和受体之间，形成强烈的电子“推-拉”作用。
当识别基团与待分析物发生结合时，这个探针分子的“推-拉”电子能力发生改变，π电子结构重新分布，从而导致荧光吸收光谱和发射光谱发生改变，一般表现为光谱的红移或蓝移。
2.3荧光共振能量转移FRET机理型荧光探针由两个存在一定联系的荧光团组成，并且一个荧光团（供体）的发射光谱恰好与另一个荧光团（受体）的激发光谱有一定的重叠。
次氯酸双光子荧光探针的合成及其在生物成像中的应用
次氯酸双光子荧光探针的合成及其在生物成像中的应用中文摘要双光子吸收技术自问世以来一直受到了广泛的关注。
与单光子吸收材料相比，双光子吸收材料在分辨率、穿透深度具有显著的优势，可以用于显微成像、微纺织技术、三维数据存储、光限幅、上转换发光、光动力学治疗以及药物靶向释放等诸多领域。
特别是双光子显微技术，以近红外的激光为光源对生物样品进行成像，具有穿透性强，空间分辨率高，背景荧光干扰小，以及对生物样品的光损伤较小等优点，在生物医学领域具有广阔的应用前景。
然而，传统的双光子材料常常具有大共轭结构，水溶性差、细胞穿透能力差、生物毒性也较大，并不适用于生物成像。
因此，设计合成具有较高双光子吸收截面的有机小分子用于生物体内细胞、血管、组织成像，具有重要的研究价值。
本文设计合成了两种具有双光子吸收特性的荧光小分子，对其发光性能进行了系统的研究，探索它们在生物成像中的应用。
具体的研究内容包括：1、设计合成了一类以寡聚苯乙烯为骨架的双光子次氯酸荧光探针OPV-HOCl，并将其应用于活细胞及组织内的双光子成像。
在寡聚苯乙烯骨架上引入次氯酸识别基团——氧硫杂环戊烷，通过1H-NMR、13C-NMR、HRMS 对其结构进行了表征，并通过紫外光谱、荧光光谱等进一步研究了该探针对次氯酸的响应性能，测定了其双光子吸收截面。
加入次氯酸以后，探针分子末端的氧硫杂环戊烷基团被氧化，并生成醛基。
由于分子内强烈的电荷转移导致产物的双光子吸收截面提高了近15倍（从78.9GM提高到1131.5GM），因此OPV-HOCl可以作为一个双光子“turn-on”型次氯酸荧光探针。
此外，该探针还具有反应速度快、选择性好、pH适用范围宽等优点。
MTT实验表明该探针具有较小的细胞毒性。
由于该探针优异的次氯酸响应性能和较小的生物毒性，我们成功地将其用于小鼠胶质瘤细胞BV-2中次氯酸的检测，研究表明该探针可以透过细胞膜，并对细胞中外源性次氯酸和脂多糖诱导产生的内源性次氯酸具有高选择性的快速响应。
荧光机理[试题]
![荧光机理[试题]](https://img.taocdn.com/s3/m/39b05118f02d2af90242a8956bec0975f465a434.png)
1光致电子转移(PET)光致电子转移是指电子给体或电子受体受光激发后，激发态的电子给体与电子受体之间发生电子转移从而导致荧光的淬灭过程。
具体PET过程如下:在光激发下，具有电子给予能力的键合基团能够将其处于最高能级的电子转入激发态下荧光基团空出的电子轨道，使被光激发的电子无法直接跃迁到原基态轨道发射荧光，从而导致荧光的淬灭;当键合基团与底物结合后，降低了键合基团的给电子能力，抑制了PET过程，荧光基团中被光激发的电子可以直接跃迁回到原基态轨道，从而增强了的荧光基团的荧光发射。
因此在未结合底物前，传感器分子表现为荧光淬灭，一旦键合基团与底物相结合，荧光基团就会发射荧光(见图)由于与客底物结合前后的荧光强度差别很大，呈现明显的“关”、“开”状态，因此这类荧光化学传感器又被称为荧光分子开关。
PET荧光分子传感器的作用机制可由前线轨道理论来进一步说明(见图1.5)。
2002年Nolan 小组合成了手性的二氮杂环-9-冠-3 衍生物化合物1，它是第一个用来检测Li+的PET 荧光探针[56]。
在乙腈溶液中，相较于其它碱金属和碱土金属，能够高选择性的识别锂离子。
用 280 nm 光激发，不断向溶液中加入 LiClO4，化合物 1（Φ = 0.022）对Li+的滴定表现出 5 倍荧光信号增强效应，表明从胺的冠醚到荧光团的电子转移，荧光量子效率升高（Φ = 0.11），形成 1 : 1 的配合物，结合常数 log β = 5.4。
Gunnlaugsson, Bichell, Nolan, A Novel Fluorescent Photoinduced Electron Transfer (PET) Sensor for Lithium [J]. Tetrahedron Lett., 2002, 43, 4989-4992.NH H 3C O HN CH 3O NO N ××PETPET Li +Bozdemir, Altan Sozmen, Fazli Buyukcakir, et al. Reaction-Based Sensing of Fluoride Ions Using Built-in Triggers for Intramolecular Charge Transfer and PhotoinducedElectron Transfer[J]. Organic Letters, 2010, 12(7) : 1400-1403. 2010年Akkaya 等[18]通过在BODIPY 的中位引入一个含三异丙基硅烷的酚盐基团,已知酚盐是强的给电子基团,当被硅烧保护后,酚盐的强给电子能力被抑制,即PET 现象被抑制,所以探针2在与F 离子作用之前发出很强的荧光,当探针与F-离子作用之后,硅浣保护基团被去除,酚盐的强给电子能力恢复,发生PET 现象,荧光被淬灭。
氰根离子(CN-)与荧光探针检测
氰根离子(CN-)与荧光探针检测阴离子识别由于在环境、临床、化学、生物等的广泛应用受到了越来越多的关注。
在为数众多的阴离子识别中，氰根离子(CN-)是最受关注的一种离子，它对哺乳动物具有极其强烈的毒性，并且非常容易被人体吸收，可经口，呼吸道或皮肤进入体内[1,2]。
CN-进入血液循环后与细胞色素氧化酶的Fe3+结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶，Fe3+失去传递电子的能力使呼吸链中断，细胞窒息死亡。
因此，呼吸衰竭乃是氰化物急性中毒致死的主要原因（图1所示）。
然而，CN-由于具有优异的配位能力和反应活性在工业生产中却被普遍使用，例如金矿，电镀，纤维和树脂的工业合成等[3]。
为了避免工业废水中氰根离子超标，必须执行严格的定量检测标准。
根据世界卫生组织(WHO)规定，正常饮用水中CN-的含量应低于0.05 mg/L(以游离氰根计)(即1.9μM)。
因此，发展一种高效的传感系统用于污染物中CN-的定量检测，兼具便宜、简单、高灵敏等优点，势在必行。
近年来发展了很多荧光化学传感器用于氰根离子的检测[4]，比率荧光探针技术的发展则为CN-的可视化检测拓宽了思路。
一般情况下，比率荧光探针技术可以通过两种常见的机理进行设计合成：内分子电荷转移(ICT)[5]和荧光共振能量转移(FRET)[6]。
尽管基于FRET的探针可以实现好的比率应答，但是其相对较长的合成路线和必须具备的供体发射和受体吸收波长的较强的光谱能带重叠限制了它的发展，而基于ICT构建的荧光探针一般来说结构都比较简单，并且可以实现大的蓝移，这些优点使得ICT构建的比率荧光探针显得更为突出。
图1：氰根离子的作用机理这次介绍的是基于咔唑假吲哚体系构建的ICT型比率荧光探针对CN-的可视化检测。
众所周知，咔唑是一类富电子的芳香杂环，具有良好的刚性共轭平面，价格便宜且易于修饰；假吲哚的季胺盐是一个非常好的拉电子基团，通过脑文格反应，可以比较容易得构建出来这种A-D-A型刚性大共轭体系（图二-I），这种大共轭结构有效的降低了电子跃迁的能量，紫外吸收波长大幅移向可见光区。
吲哚结构的荧光探针在粘度检测及细胞成像中的应用
第42 卷第 9 期2023 年9 月Vol.42 No.91151~1156分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO（Journal of Instrumental Analysis）吲哚结构的荧光探针在粘度检测及细胞成像中的应用余 强1，李祥1，马素芳2*（1．山西医科大学医学影像学院，山西太原030001；2．山西医科大学基础医学院，山西太原030001）摘要：该文以1，2，3，3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物为电子受体，吲哚为电子供体，通过一步反应合成了一种D-π-A结构的新型荧光探针（1），并用于药物诱导的细胞中粘度变化的检测。
采用核磁氢谱（1H NMR）、核磁碳谱（13C NMR）、高分辨质谱（ESI-MS）和红外光谱（IR）对探针进行表征，通过荧光光谱考察了探针光学性质及响应粘度（η）的可行性。
在不同比例（g∶g）水-甘油体系中，探针的荧光强度（I）随着甘油比例的增大逐渐增强，当甘油比例为90%时，探针荧光强度约增强100倍。
Förster-Hoffmann方程分析结果显示，lg I与lgη具有较好的线性关系（r2 = 0.998 0），探针对粘度的检出限为1.167 cP。
同时该探针对粘度具有较好的选择特异性、光稳定性和pH值稳定性。
将探针与经鱼藤酮或羰基氰化氯苯腙（CCCP）刺激的HeLa细胞共孵育30 min，细胞荧光亮度明显增强，表明探针具有较好的生物相容性，可以对细胞微环境中粘度的变化进行有效响应。
所制备的探针具有稳定性好、特异性强、生物相容性好的优点，具有一定的生物应用潜质。
关键词：粘度响应；吲哚；荧光探针；细胞成像中图分类号：O657.3；Q334文献标识码：A 文章编号：1004-4957（2023）09-1151-06Application of Fluorescence Probe Based on Indole in ViscosityDetection and Cell ImagingYU Qiang1，LI Xiang1，MA Su-fang2*（1．Medical Imaging Department，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China；2．School of BasicMedical Science，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China）Abstract：In this paper，a novel fluorescent probe with D-π-A structure（1） was synthesized by a one-step reaction using 1，2，3，3-tetramethyl-3H-indolium iodide as an electron acceptor and in⁃dole as an electron donor for the detection of drug-induced viscosity changes in cells. The structure of the fluorescent probe was characterized by nuclear magnetic hydrogen spectroscopy（1H NMR），nu⁃clear magnetic carbon spectroscopy（13C NMR）and electrospray ionization mass spectrometry（ESI-MS）. The optical properties of the probe and the feasibility of response viscosity（η） were measured by fluorescence spectroscopy. The probe was added to different ratios of water-glycerol system，the fluorescence intensity（I） of probe increased gradually with the increasing ratio of glycerol. When the ratio of glycerol was 90%，the fluorescence intensity of the probe was enhanced by about 100 times compared with the pure water system.The analysis using the Förster-Hoffmann equation showed a good linear relationship between lg I and lgη（r2= 0.998 0），and the lowest detection limit of the probe for viscosity was 1.167 cP，indicating the probe has good sensitivity to viscosity response and has the potential for quantitative viscosity detection. The probe did not respond to other active mole⁃cules，and the fluorescence intensity was little affected by organic solvents with small viscosity，and only had a better response to glycerol with large viscosity，which fully indicates that the probe degree has an excellent specificity to viscosity. The fluorescence of the probe both in the aqueous solution and the water-glycerol（90%） solution did not change significantly after 60 min keeping at room tem⁃perature.The fluorescence intensities of the probe both in aqueous solution and the water-glycerol （90%） solution were almost unchanged in the pH range of 4.0-9.0，which indicated that the probe has good photostability and pH stability. The probe had a low effect on cell viability within the experi⁃收稿日期：2023－03－21；修回日期：2023－06－02基金项目：国家自然科学基金资助项目（82202289，82071969）∗通讯作者：马素芳，博士，讲师，研究方向：小分子荧光探针的构建及应用，E-mail：masufang@doi：10.19969/j.fxcsxb.230321021152分析测试学报第 42 卷mental range，indicating that the probe has good biocompatibility. In addition，only weak fluores⁃cence was observed after HeLa cells were co-incubated with the probe solution for 30 min. In con⁃trast，after the probe solution was co-incubated with HeLa cells which were stimulated with rotenone and carbonyl cyanide chlorophenylhydrazone（CCCP） for 30 min，a significant increase in cell fluo⁃rescence brightness could be observed，indicating that the probe can effectively detect changes in vis⁃cosity in the cell microenvironment. All the above results indicate that the probe has the advantages of good stability，specificity and biocompatibility as a viscosity-responsive probe，and has excellent potential for biological applications.Key words：viscosity response；indole；fluorescent probe；cell imaging粘度作为细胞微环境的重要参数之一，不仅对细胞内信号转导和新陈代谢具有重要意义，而且能够通过影响活细胞内生物分子和化学信号的相互作用直接或间接影响细胞的各种生理功能，如自噬等［1-5］。
荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展
第４２卷第１期Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．１２０２１青岛理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展纪雪峰，单 斌，王莎莎，马继平（青岛理工大学环境与市政工程学院，青岛２６６０３３）摘 要：重金属离子广泛存在于自然环境中，对环境质量和人体健康有显著影响．荧光探针在分析物检测方面具有灵敏度高、选择性好、操作简单等优点．因此，利用荧光探针法来检测重金属离子是一种有效的分析手段．综述了近年来可以应用于水溶液中汞、镉、铅、铬等重金属离子检测的有机小分子荧光探针和纳米荧光探针的研究现状，并展望了该领域的发展趋势和应用前景．关键词：重金属离子；荧光探针；纳米颗粒；水体中图分类号：Ｘ１３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３ ４６０２（２０２１）０１ ０１０９ １０收稿日期：２０２０ ０８ ２９基金项目：国家自然科学基金资助项目（２１８０８１１８）；山东省自然科学基金资助项目（ＺＲ２０１８ＢＢ０６５）；青岛市博士后应用研究项目（２０１８１０２）；青岛理工大学环境与市政工程学院开放课题（ＱＵＴＳＥＭＥ２０１９０８）作者简介：纪雪峰（１９９６ ），女，山东青岛人．硕士，研究方向为环境分析化学．Ｅ ｍａｉｌ：ｊｉｘｕｅｆｅｎｇ２０１８＠１６３．ｃｏｍ． 通信作者：马继平（１９７２ ），女，河北南宫人．博士，教授，主要从事环境污染物分析测试新技术等方面的研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｍａｊｉｐｉｎｇ２０１２＠１６３．ｃｏｍ．犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狉犲狊犲犪狉犮犺狆狉狅犵狉犲狊狊狅犳犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀狋狆狉狅犫犲犻狀狋犺犲犱犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳犺犲犪狏狔犿犲狋犪犾犻狅狀狊犻狀狑犪狋犲狉ＪＩＸｕｅｆｅｎｇ，ＳＨＡＮＢｉｎ，ＷＡＮＧＳｈａｓｈａ，ＭＡＪｉｐｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｗｉｄｅｌｙｅｘｉｓｔｉｎｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｈａｖｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｇｏｏｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎａｎａｌｙｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｕｓｅｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｔｅｃｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓａｎｄｎａｎｏｍｅ ｔｅｒｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｍｅｒｃｕｒｙ，ｃａｄｍｉｕｍ，ｌｅａｄａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍｉｎｗａｔｅｒｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｆｌｕｏ ｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎ；ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅ；ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ；ｗａｔｅｒｂｏｄｙ随着经济的快速发展，工业生产中污染物的排放量不断增加，导致重金属污染问题越来越严重，不仅影响环境质量，还会对人体健康产生极大损害．尤其是生物毒性较大的汞、镉、铅、铬的污染，它们在水体中不能被分解，且微量就具有较高的毒性，会对人体的神经系统、消化系统、免疫系统及肾脏肝脏等造成较大危害［１ ４］．此外，铜、铁、锌等人体所必需的微量元素，过量的摄入同样会对机体产生严重的损害，引起阿尔茨海默病、帕金森病等一系列疾病［５ ６］．因此，对重金属离子的检测具有重要意义．常规检测重金属离子的方法有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子青岛理工大学学报第４２卷体质谱法等［７ ８］．虽然这些方法能较为准确地检测出金属离子的含量，但所需的仪器设备昂贵，操作复杂，且需要繁杂的样品前处理过程．可见紫外分光光度法和电化学分析法仪器设备简单，也可以用于金属的分析，但是可见紫外分光光度法测定金属选择性不好、灵敏度不高；电化学分析法存在电极衰减引起的重现性差等局限性．分子荧光法具有检测速度快、灵敏度高、选择性好、操作简单、成本低廉等特点，利用荧光探针检测重金属离子是一种便捷有效的方法．目前荧光探针主要应用于生物和环境领域，因此能够在水溶液中进行识别才具有更高价值．关于金属离子荧光探针的综述已有一些报道［９ １０］，但多是基于其中一种类型的荧光探针做的总结．本文从有机小分子荧光探针及纳米材料荧光探针两方面综述近几年来两种探针在水溶液中重金属离子检测中的研究现状．１ 有机小分子荧光探针的应用研究图１ 荧光探针的结构 典型的有机小分子荧光探针一般由识别基团、荧光基团和连接基团三部分组成（图１）．由于荧光基团与识别基团的连接方式不同，使得荧光探针的识别机理也不尽相同．常见的重金属离子荧光探针识别机理主要包括：光诱导电子转移（ＰＥＴ）、分子内电荷转移（ＩＣＴ）、荧光共振能量转移（ＦＲＥＴ）以及激基缔合物（Ｅｘｃｉｍｅｒ）等［１１ １２］．目前对于可以选择性检测某种离子的有机荧光探针的研究已有很多的文献报道，主要包括罗丹明类、喹啉类、香豆素类、荧光素类、萘酰亚胺类等，不同类型的荧光探针在重金属离子检测领域得到应用．１．１ 罗丹明类罗丹明类因具有良好的荧光性能和光稳定性，较高的荧光量子产率和水溶性，以及独特的螺内酰胺开环荧光增强响应，是制备荧光增强型探针的良好选择，也是目前为止研究最多的一类荧光探针．ＳＵＮＮＡＰＵ等［１３］以罗丹明６Ｇ肼和３，４二甲氧基苯甲醛为原料合成了一种新型荧光比色探针１（图２）．在乙腈／水（体积比２∶８）溶液中，探针１对Ｃｒ３＋表现出高选择性和灵敏度识别，加入Ｃｒ３＋后，在５５４ｎｍ处出现一个新的发射带，荧光强度增加１００倍以上，而ＥＤＴＡ的加入可使荧光猝灭，说明识别过程是可逆的．该探针的检出限达到１．７８×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．图２ 荧光探针１的结构图３ 荧光探针２的结构曾竟等［１４］则合成一种可以在双波长下检测Ｆｅ３＋的罗丹明类荧光探针（图３）．在乙醇／水（体积比１∶１）溶液中，加入Ｆｅ３＋后溶液由无色变为红色，而荧光强度则出现两种相反的变化．当激发波长为３５０ｎｍ时，在５０８ｎｍ处发生了荧光猝灭现象，而当激发波长为５３０ｎｍ时，则在５８２ｎｍ处出现明显的荧光增强现象，且两种荧光强度的变化均与Ｆｅ３＋的浓度在一定范围内具有良好的线性关系，检出限分别为４．５６×１０－６，７．４×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．０１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展比率型荧光探针，是通过两处荧光强度变化的比值来对金属离子的浓度进行检测，在实际应用中可减弱其他环境因素的干扰．陈家逸等［１５］设计了一种萘酰亚胺 罗丹明Ｂ荧光探针３可对Ｈｇ２＋实现比率荧光检测（图４）．在甲醇／乙腈／ＨＥＰＥＳ缓冲液（体积比８∶１∶１）中，基于荧光共振能量转移机理，Ｈｇ２＋浓度的增加使探针在５４０ｎｍ处的荧光强度减弱，在５８０ｎｍ处出现新的发射峰且荧光强度逐渐增加，两处荧光强度的比值（犉５８０／犉５４０）与Ｈｇ２＋浓度呈良好的线性关系，检出限为１．０５×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．由于Ｈｇ２＋还能引起探针荧光颜色从绿色到橙色的变化，作者还用含有该探针的滤纸检测了湖水水样中Ｈｇ２＋浓度引起的比色响应，结果可靠．具有检测多种离子功能的荧光探针在应用中更具优势．ＬＩ等［１６］设计合成了一种基于罗丹明衍生物的双功能探针（图５），对Ｐｂ２＋具有荧光增强响应，还可通过颜色的变化检测Ｃｕ２＋．在含１％乙腈的ＨＥＰＥＳ缓冲液中，Ｐｂ２＋的加入可以引起荧光强度显著增加，但Ｃｒ３＋，Ｈｇ２＋和Ｃｕ２＋的共存会使荧光强度降低３０％～５０％；而Ｃｕ２＋浓度的增加会引起５６７ｎｍ处吸光度的增加以及颜色从无色到淡紫色的变化．探针４对Ｐｂ２＋和Ｃｕ２＋的检出限分别为２．５×１０－７，５．８×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．图４ 荧光探针３的结构图５ 荧光探针４的结构１．２ 香豆素类香豆素的母体本身不具荧光，但通过引入吸电子基团、供电子基团可形成含有推拉电子体系的荧光团，因其容易修饰且具有高量子产率、大斯托克斯位移及光稳定性好等优势，被用于荧光探针的合成研究．ＳＨＡＩＬ等［１７］合成了一种香豆素类荧光猝灭型分子探针５（图６），用于Ｐｂ２＋的检测．在磷酸缓冲液中，只有Ｐｂ２＋的加入可以使荧光发生猝灭，同时产生颜色的变化．实验表明，Ｐｂ２＋与探针５形成１∶１的络合物，检出限达到１．９×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．另外，作者还将该探针溶液涂在测试带上用于金属离子的检测，发现Ｐｂ２＋使测试带变为亮黄色且在紫外灯照射下无荧光．图６ 荧光探针５的结构图７ 荧光探针６的结构１１１青岛理工大学学报第４２卷王海娜等［１８］以香豆素为荧光基团、以酰腙为识别基团合成了２种检测Ｃｕ２＋的荧光探针６ａ，６ｂ（图７）．在ＤＭＳＯ／Ｈ２Ｏ（体积比９∶１）溶液中，基于光诱导电子转移机理，随着Ｃｕ２＋浓度的增加，两种探针在５２９ｎｍ处的荧光强度呈下降趋势，且当加入１倍量的Ｃｕ２＋时荧光完全猝灭．其中探针６ａ的荧光强度可以在加入ＥＤ ＴＡ后恢复，表明探针与Ｃｕ２＋的结合是可逆的．两种探针对Ｃｕ２＋的检出限达到１．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．图８ 荧光探针７的结构刘琪梦等［１９］则通过引入三羟基作为识别基团合成了可用于纯水中检测Ｆｅ３＋的香豆素类荧光探针７（图８）．探针７对Ｆｅ３＋具有高选择性，且响应迅速，加入Ｆｅ３＋后荧光在２ｍｉｎ内被猝灭，猝灭机理与Ｆｅ３＋的顺磁性有关，其他金属离子的存在无干扰．该探针对Ｆｅ３＋的检出限为１．１６×１０－６ｍｏｌ／Ｌ．１．３ 喹啉类喹啉及其衍生物是一种良好的金属离子螯合剂，且喹啉本身具有刚性结构、大共轭体系和较好的水溶性，因此容易与金属离子络合，适合作为荧光增强型分子探针用于金属离子的检测．ＸＵ等［２０］通过５ 羟甲基 ８ 羟基喹啉和２，６ 二氯甲基吡啶反应合成了荧光探针８（图９）．探针８在不同缓冲液（Ｔｒｉｓ ＨＣｌ，ＨＥＰＥＳ，ＰＢＳ）及纯水中均能对Ｃｄ２＋表现出良好的选择性荧光增强响应，检测的灵敏度也较高，检出限分别为２．３０１×１０－７，２．３８９×１０－７，３．２６１×１０－７和２．１６５×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．ＶＥＬＭＵＲＵ ＧＡＮ等［２１］以３ 甲酰基 ２ 羟基喹啉和邻苯二胺为原料通过一步反应合成了荧光探针９（图１０）．该探针对Ｚｎ２＋具有专一的选择性和灵敏度，在乙腈／水（体积比１∶１）溶液中加入Ｚｎ２＋后，溶液表现出明显的颜色变化和荧光增强现象．图９ 荧光探针８的结构图１０ 荧光探针９的结构图１１ 荧光探针１０的结构ＳＨＩ等［２２］则合成了一种基于喹啉的双光子荧光探针１０（图１１），对Ｃｄ２＋表现出优良的选择性和高灵敏度的荧光增强反应．在乙醇／水（体积比２∶８）溶液中随着Ｃｄ２＋浓度的增加，原本在４０７ｎｍ处的发射带逐渐消失，在５００ｎｍ处出现一个新的显著增强的发射带，且在４３９ｎｍ处形成了一个清晰的等发射点，这是由于探针与Ｃｄ２＋形成的络合物发生了分子内电荷转移．该探针的检出限为２．３６３×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．过去几十年有关有机小分子荧光探针的研究已经有很多报道，除上述几种类型外，还有荧光素、萘酰亚胺、卟啉、氟硼二吡咯等其他类型的有机荧光探针也在重金属检测中被应用．表１总结了用于水体及细胞成像中重金属检测的小分子荧光探针的文献报道．２１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展表１ 用于水体及细胞中重金属离子检测的有机小分子荧光探针类型检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ－１）检测体系实际应用参考文献Ｈｇ２＋４４０，５８０比率１．１×１０－８甲醇／乙腈／ＨＥＰＥＳ制备成试纸［１５］Ｃｒ３＋４９０，５５４增强１．８×１０－８乙腈／水细胞成像［１３］罗丹明类Ｃｒ３＋５２５，５９０增强２．３×１０－８Ｔｒｉｓ ＨＣｌ细胞成像、河水、自来水［２３］Ｆｅ３＋５００，５６０增强１．９×１０－８蒸馏水细胞成像［２４］Ｐｂ２＋４８３，５７６增强２．５×１０－７含１％乙腈的ＨＥＰＥＳ细胞成像［１６］Ｃｕ２＋５１５，５８５增强１．１×１０－７乙腈／水细胞成像、饮用水［２５］Ｐｂ２＋３９０，４６２猝灭１．９×１０－９磷酸缓冲液涂在ＴＣＬ板上用于检测［１７］Ｃｕ２＋４４５，５２９猝灭１．０×１０－９ＤＭＳＯ／水—［１８］香豆素类Ｆｅ３＋４００，４７１猝灭２．２×１０－８水细胞成像［２６］Ｈｇ２＋５０８，５７８增强５．５×１０－９乙腈／水细胞成像［２７］Ｚｎ２＋３９７，４４４增强９．４×１０－８ＨＥＰＥＳ细胞成像［２８］４００，４５０增强９．１×１０－８ＨＥＰＥＳ细胞成像［２８］Ｚｎ２＋３８０，４２５增强—乙腈／水自来水、石榴汁、市售药片［２１］Ｃｕ２＋３５２，６２３增强８．１×１０－９ＤＭＳＯ／水细胞成像［２９］喹啉类Ｈｇ２＋２４３，４１５猝灭９．８×１０－７去离子水细胞成像［３０］Ｃｄ２＋２４３，４１５增强３．９×１０－８去离子水细胞成像［３０］Ｃｄ２＋３２５，５００增强２．４×１０－８乙醇／水细胞成像［２２］Ｃｄ２＋３０２，４２８增强２．２×１０－７水—［２０］２ 纳米荧光探针的应用研究随着纳米技术的快速发展，将纳米材料用于荧光探针的构建受到了越来越多的关注．与传统的荧光染料相比，荧光纳米材料不仅有较高的荧光强度和良好的光稳定性，同时还具有纳米材料所特有的小尺寸效应、量子效应和表面效应等特性，可以弥补传统荧光染料的不足．目前，研究比较多的荧光纳米材料主要包括金属纳米材料、半导体量子点、碳点及金属 有机骨架材料等，在重金属离子检测方面有应用研究报道．２．１ 金属纳米材料金属纳米材料包括金属纳米粒子和由１０～１００个金属原子组成的金属纳米簇，其常用的金属主要有金、银、铜等．其中金属纳米粒子主要通过与荧光物质间的荧光共振能量转移作用使荧光物质发生荧光猝灭来实现荧光检测．而金属纳米簇是自身具有荧光发射，其与待测物的相互作用可使荧光性质发生改变，从而可用于荧光探针的构建．本课题组制备了一种水溶性的金纳米粒子可以用于水中Ｃｕ２＋的荧光检测［３１］．通过将异硫氰酸荧光素（ＦＩＴＣ）加入到柠檬酸盐改性的ＡｕＮＰｓ中，合成了ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓ，由于两者间形成了ＦＲＥＴ系统使得ＦＩＴＣ的荧光被极大地猝灭，而半胱氨酸的加入可以取代ＦＩＴＣ与ＡｕＮＰｓ形成比Ａｕ ＳＣＮ亲和力更强的３１１青岛理工大学学报第４２卷Ａｕ Ｓ键从而将ＦＩＴＣ释放出来使其荧光恢复．但当Ｃｕ２＋存在时，Ｃｕ２＋可以催化半胱氨酸被氧气氧化生成二硫胱氨酸，而二硫胱氨酸不能置换出ＦＩＴＣ．因此，在半胱氨酸存在的条件下随着Ｃｕ２＋浓度的增加，ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓ在溶液中的荧光强度会降低，且存在良好的线性关系，可以实现Ｃｕ２＋的定量检测，检出限达到３．７×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ．在桶装矿泉水中加入Ｃｕ２＋进行检测，检出限为６．４×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ．与金属纳米粒子相比，金属钠米簇因具有粒径小、荧光强、稳定性好以及核壳结构等特性在荧光探针方面的应用更多．ＺＨＡＮＧ等［３２］以胞嘧啶为稳定剂制备了金纳米簇作为检测Ａｇ＋和Ｈｇ２＋的双功能荧光探针．在ＡｕＮＣｓ溶液中加入Ａｇ＋会形成ＡｕＡｇＮＣｓ使荧光增强，而在ＡｕＡｇＮＣｓ溶液中再加入Ｈｇ２＋则会引起荧光猝灭，响应速度快且稳定，推测其机理与Ａｇ Ａｕ金属键和Ｈｇ２＋ Ａｇ＋高亲和金属键的相互作用有关．该探针对Ａｇ＋和Ｈｇ２＋的检出限分别为１．０×１０－８和３．０×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，将其用于湖水样品的检测结果显示，对Ａｇ＋的测定结果与给定浓度之间的相对误差小于５％，对Ｈｇ２＋的检测回收率为９７．７％～９９．３％．ＰＥＮＧ等［３３］则以甲硫氨酸做稳定剂制备了一种金纳米簇作为荧光增强型探针检测Ｃｄ２＋．实验表明只有Ｃｄ２＋的加入会使溶液荧光增强，推测是由于Ｃｄ２＋与配体上的氨基或羧基螯合使ＡｕＮＣｓ聚集所致，其他金属阳离子和阴离子均无响应．该方法的检出限为１．２２５×１０－８ｍｏｌ／Ｌ，对自来水、湖水和奶粉样品的分析发现平均回收率在９５．３３％～１０６．２１％．与金银纳米簇相比制备铜纳米簇所需的前驱体更丰富且成本更低．ＨＵ等［３４］以谷胱甘肽（ＧＳＨ）作为还原剂和稳定剂制备了铜纳米簇（ＧＳＨ ＣｕＮＣｓ）检测Ｈｇ２＋．Ｈｇ２＋的加入与配体表面的羧基和巯基发生反应诱导了ＣｕＮＣｓ的聚集从而使荧光猝灭，检出限为３．３×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．该方法对自来水、嘉陵江水及大米中Ｈｇ２＋的测定结果与氢化物发生原子荧光光谱法测定结果吻合度较好．２．２ 半导体量子点半导体量子点一般由ＩＩ ＶＩ族或ＩＩＩ Ｖ族的元素组成，是粒径在１～１０ｎｍ的零维纳米材料，由于其粒径小于或者接近激子半径，因此表现出量子限制效应使连续的能带结构变成分立状态，在被激发后可发射荧光．其独特的量子尺寸效应，使其光谱具有可控性，同时存在激发波长范围宽、发射光谱窄且对称的特性．目前报道的该类荧光探针多为ＣｄＸ（Ｘ＝Ｔｅ，Ｓｅ，Ｓ）量子点，通过不同的物质对量子点表面进行修饰来增加其水溶性及对金属离子的选择性．高雪等［３５］用巯基乙酸作稳定剂合成了ＣｄＴｅ量子点，然后通过乙二胺四乙酸钠（ＥＤＴＡ）与Ｃｄ２＋的络合作用对量子点的表面进行了化学蚀刻，形成Ｃｄ２＋空腔使荧光猝灭，以此作为一种Ｃｄ２＋增强型荧光探针，检出限为１．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．用于自来水和海水水样中Ｃｄ２＋的检测，回收率为９７％～１０８％．将有机荧光团连接到量子点上是制备比率型纳米探针的一种简单有效的方法．ＭＡ等［３６］将具有绿光发射的咪唑荧光团（ＰＩＰＴ）螯合到有红光发射的ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２量子点表面，作为一种比率型纳米探针ＰＩＰＴ ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２ＱＤｓ用来检测Ｈｇ２＋．由于ＰＩＰＴ与Ｈｇ２＋存在强螯合作用，加入Ｈｇ２＋后ＰＩＰＴ的荧光被猝灭，但ＣｄＴｅ量子点对Ｈｇ２＋不敏感荧光不变，因此出现荧光比值的变化，该方法对Ｈｇ２＋的检出限为６．５×１０－９ｍｏｌ／Ｌ，用于自来水和湖水水样回收率为９６．３％～１０７．０％．２．３ 碳点碳点是以碳为基础的粒径小于１０ｎｍ的零维碳纳米材料，具有荧光性质，因具有水溶性好、光稳定性高、原料成本低、制备过程简单、易功能化、毒性低及发射光谱可调等优点，可用于催化、荧光检测、生物成像等领域，是一种较为理想的构建荧光纳米探针的材料．ＺＨＡＮＧ等［３７］以天冬氨酸和碳酸氢铵为原料通过微波辅助热解法一步合成了石墨烯量子点（ＧＱＤｓ），可用于检测水中的Ｆｅ３＋．选择性实验显示在Ｆｅ３＋，Ｆｅ２＋，Ｈｇ２＋，Ｃａ２＋，Ｂａ２＋，Ｃｕ２＋，Ｍｎ２＋，Ｍｇ２＋，Ｎｉ２＋，Ａｇ＋中只有Ｆｅ３＋会使荧光明显猝灭，因为Ｆｅ３＋会与ＧＱＤｓ表面的酚羟基络合导致电子跃迁到Ｆｅ３＋的ｄ轨道，从而引起荧光猝灭．该探针的检出限为２．６×１０－７ｍｏｌ／Ｌ．ＧＥＤＤＡ等［３８］则以虾壳为原料制备了一种低成本、响应速度快、选择性和灵敏度高的绿色荧光碳点（ＣＤ），基于Ｃｕ２＋与ＣＤ表面氨基的配位作用形成铜胺络合物及内过滤效应使荧光发生猝灭，可对水中Ｃｕ２＋进行检测，检出限为５．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．４１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展碳点荧光探针对金属离子的选择性识别除上述通过ＣＤ表面官能团直接识别外，还可通过配体对ＣＤ的修饰提高选择性以及ＣＤ与其他物质结合形成复合物来提高识别能力．ＸＵ等［３９］合成了一种经胸腺嘧啶（Ｔ）修饰的ＣＤ，用于检测Ｈｇ２＋．通过形成Ｔ Ｈｇ２＋ Ｔ结构使ＣＤｓ Ｔ聚集，导致荧光强度降低．荧光探针ＣＤｓ Ｔ对Ｈｇ２＋的检出限为９．３×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ，用于自来水与池塘水水样的检测，回收率为９７．２％～１０３．７％．２．４ 金属 有机骨架材料金属 有机骨架材料（ＭＯＦｓ）是由金属离子和有机配体自组装形成的多孔材料，具有尺寸、结构可调性，在催化、吸附、气体储存与分离等方面具有良好的应用前景．本课题组制备了磁性ＭＯＦｓ及ＭＯＦ混合基质膜等复合ＭＯＦｓ材料，作为吸附剂去除环境中的污染物或作为色谱分析样品前处理的富集吸附材料［４０ ４３］．ＭＯＦｓ材料也具有优异的发光特性，可作为新型纳米荧光材料用于重金属离子的检测．ＲＵＤＤ等［４４］通过引入荧光团和功能化的二羧酸酯连接体合成了一系列ＭＯＦｓ材料（ＬＭＯＦ ２６１，２６２，２６３），用于检测和去除水中重金属离子．研究发现ＬＭＯＦ ２６３可在很低的浓度下（３．３×１０－９，１．９７×１０－８ｍｏｌ／Ｌ）检测Ｈｇ＋和Ｐｂ２＋．另外，ＬＭＯＦ ２６３还可以对Ｈｇ＋进行吸附，在３０ｍｉｎ内去除率达到９９．１％．目前报道的ＭＯＦｓ荧光探针多为荧光猝灭型，易受周围环境因素影响，相比之下荧光增强型及比率型探针能更好地应用于水中重金属离子的检测．ＣＨＥＮ等［４５］制备了含卟啉基团的金属 有机骨架材料ＰＣＮ ２２２ Ｐｄ（Ⅱ）对水溶液中的Ｃｕ２＋表现出荧光增强响应．Ｃｕ２＋的加入取代了与卟啉中氮原子螯合的钯离子，将钯离子置换出来并还原成钯纳米粒子从而催化了Ｈｅｃｋ反应，使苯胺转化为具有荧光的吲哚产物，产生荧光增强响应．检出限为５．０×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．ＷＡＮＧ等［４６］则合成了一种具有双发射峰的ＭＯＦｓ作为比率型荧光探针检测Ｃｕ２＋．加入Ｃｕ２＋后，Ｅｕ（ＩＩＩ）复合物的中心Ｅｕ３＋被Ｃｕ２＋取代导致荧光发生猝灭，而荧光素异硫氰酸酯（ＦＩＴＣ）的荧光信号不变可作为参考，呈现出比值荧光响应．该探针对Ｃｕ２＋的检测灵敏度很高，检出限达到１．０×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ，且在人血清样本、黄河水及自来水样品中１．０×１０－１０ｍｏｌ／Ｌ的Ｃｕ２＋也可以被检测到，证明了这种探针的可行性．稀土 有机骨架荧光探针由于稀土离子自身的特性和配体向稀土离子的能量转移而呈现的发光现象，使其在荧光分析检测方面得到应用．ＸＩＡ等［４７］采用溶剂热法合成了以稀土离子为中心的ＭＯＦｓ可用于水溶液中Ｈｇ２＋的检测．向溶液中加入Ｈｇ２＋后，由于Ｈｇ２＋与配体的相互作用显著影响了配体向中心Ｔｂ３＋的能量转移从而发生荧光猝灭，检出限为４．４×１０－９ｍｏｌ／Ｌ．将该方法用于河水、饮用水和自来水水样的检测，相对标准偏差小于４．８０％．除上述几类纳米荧光探针外，还有磁性纳米粒子、硅纳米材料以及纳米纤维素等也被用于重金属离子荧光探针的构建．表２总结了用于水中重金属离子检测的纳米荧光探针的文献报道．表２ 用于水中重金属离子检测的纳米荧光探针类型材料检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ １）实际应用参考文献ＦＩＴＣ ＡｕＮＰｓＣｕ２＋４９０，５１４猝灭６．４×１０ １０桶装矿泉水［３１］金属纳米材料ＡｕＡｇＮＣｓＨｇ２＋３７０，５６０猝灭３．０×１０ ８湖水［３２］ＧＳＨ ＣｕＮＣｓＨｇ２＋３６０，４４５猝灭３．３×１０ ９自来水、江水、珍珠米、糯米［３４］Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ＣａｐｐｅｄＡｕＮＣｓＣｄ２＋４２０，５６５增强１．２×１０ ８自来水、湖水、奶粉、骆驼奶粉［３３］ＢＳＡ Ａｇ／ＡｕａｌｌｏｙＮＣｓＰｂ２＋５００，６２０猝灭２．０×１０ ９饮用水、湖水［４８］５１１青岛理工大学学报第４２卷续表２类型材料检测离子λｅｘ，ｅｍ／ｎｍ荧光响应ＬＯＤ／（ｍｏｌ·Ｌ １）实际应用参考文献ＰＩＰＴ ＣｄＴｅ＠ＳｉＯ２ＱＤｓＨｇ２＋３００，５００／６５７比率６．５×１０ ９自来水、湖水［３６］半导体量子点Ａｇ＋＠Ｃｙｓ ＣｄＳＱＤｓＨｇ２＋３７２，５４５猝灭９．０×１０ ８饮用水［４９］ＥＤＴＡ蚀刻的ＭＰＡ ＣｄＴｅＱＤｓＣｄ２＋４００，—增强１．０×１０ ９自来水、海水［３５］ＣＤｓ ＴＨｇ２＋３６０，４５０猝灭９．３×１０ １０自来水、池塘水［３９］碳点Ａｐｔａｍｅｒ ｒＧＱＤｓＰｂ２＋３００，４３５增强６．０×１０ １０—［５０］ＣＤｓＣｕ２＋３３０，４０５猝灭５．０×１０ ９海水［３８］ＩＬＣＤｓＣｒ（Ⅵ）３８０，４５８猝灭１．５×１０ ８自来水［５１］ＰＣＮ ２２２ Ｐｄ（Ⅱ）Ｃｕ２＋２７５，３５１增强５．０×１０ ８—［４５］ＴｂＴＡＴＡＢＨｇ２＋３５０，—猝灭４．４×１０ ９河水、饮用水、自来水［４７］金属有机骨架材料ＭＯＦ ５２５Ｃｕ２＋５１２，６５１猝灭６．７×１０ ８矿泉水、自来水［５２］ＭＯＦ ５２５ＮＰｓＣｕ２＋４１４，６４６猝灭２．２×１０１０饮用水、细胞成像［５３］ＺＩＦ ８Ｃｕ２＋３３０，５１５／６１６比率１．０×１０１０人血清样本、黄河水、自来水［４６］３ 结论与展望随着重金属污染问题日益加剧，重金属离子的检测受到越来越多的关注．近年来，荧光探针在重金属离子检测方面取得了较好的进展．然而，仍然存在一些问题亟待解决．例如：一些荧光探针特异性不高，容易受其他金属离子的干扰，或灵敏度不够，达不到检测的要求；部分荧光探针结构复杂，合成较为困难，多数有机荧光探针是在有机溶剂跟水的混合体系中进行的，很难广泛应用．因此，要优化已有荧光探针的性能，进一步提高检测的灵敏度和选择性以及探针的实用性．另一方面，对于性能优良、合成简单、成本低、水溶性好且能够实时检测的新型荧光探针的设计还需要进一步的探究．此外，还可以对荧光探针的检测机理进行深入研究，将多种检测手段联用，设计出抗干扰能力更强，更具实际应用价值的荧光探针．总之，随着荧光探针技术的进一步发展，新型、高效、适用范围广的荧光探针将被不断开发，使其在化学、环境科学、生物科学等领域具有更加广泛的应用前景．参考文献（犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊）：［１］ ＮＯＬＡＮＥＭ，ＬＩＰＰＡＲＤＳＪ．Ｔｏｏｌｓａｎｄｔａｃｔｉｃｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｉｃｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓ，２００８，１０８（９）：３４４３ ３４８０．［２］ ＪＡＲＵＰＬ，ＡＫＥＳＳＯＮＡ，ＪＡＲＵＰＬ．Ａｋｅｓｓｏｎａｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｃａｄｍｉｕｍａｓａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＴｏｘｉｃｏｌＡｐｐｌＰｈａｒ ｍａｃｏｌ，２００９，２３８（３）：２０１ ２０８．［３］ ＳＵＮＧＴＷ，ＬＯＹ，ＣＨＡＮＧＩ，ｅｔａｌ．ＨｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｆｏｒＣｒ３＋ｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅＣｄＳｅＱＤｓ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１４，２０２：１３４９ １３５６．［４］ ＬＯＵＪ，ＪＩＮＬ，ＷＵＮ，ｅｔａｌ．ＤＮＡｄａｍａｇｅａｎｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｎｈｕｍａｎｂｌｙｍｐｈｏｂｌａｓｔｏｉｄｃｅｌｌｓａｆｔｅｒｃｏｍｂｉｎｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｈｅｘａｖａｌｅｎｔｃｈｒｏｍｉｕｍａｎｄｎｉｃｋｅｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓ［Ｊ］．ＦｏｏｄａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＴｏｘｉｃｏｌｏｇｙ，２０１３，５５：５３３ ５４０．［５］ ＨＵＮＧＹＨ，ＢＵＳＨＡＩ，ＣＨＥＭＹＲＡ，ｅｔａｌ．Ｃｏｐｐｅｒｉｎｔｈｅｂｒａｉｎａｎｄａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓ ｔｒｙ，２０１０，１５（１）：６１ ７６．［６］ ＴＵＤＯＲＲ，ＺＡＬＥＷＳＫＩＰＤ，ＲＡＴＮＡＩＫＥＲＮ，ｅｔａｌ．Ｚｉｎｃｉｎｈｅａｌｔｈａｎｄｃｈｒｏｎｉｃｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｕｔｒｉｔｉｏｎＨｅａｌｔｈａｎｄＡｇｉｎｇ，２００５，９（１）：４５ ５１．［７］ 付海曦，刘威，张春辉，等．水体中重金属离子的检测方法研究进展［Ｊ］．理化检验（化学分册），２０１２，４８（４）：４９６ ５０３．ＦＵＨａｉｘｉ，ＬＩＵＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｈｕｉ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｃａｌＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ（ＰａｒｔＢ：ＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ），２０１２，４８（４）：４９６ ５０３．［８］ 王玉红，王延凤，陈华，等．海水中重金属检测方法研究及治理技术探索［Ｊ］．环境科学与技术，２０１４，３７（Ｓ１）：２３７ ２４１．ＷＡＮＧＹｕｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＹａｎｆｅｎｇ，ＣＨＥＮＨｕａ，ｅｔａｌ．Ｄｅｔｅｃｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｅａｗａｔｅｒａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｘｐｌｏｒａ ６１１第１期 纪雪峰，等：荧光探针在水中重金属离子检测中的应用研究进展ｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３７（Ｓ１）：２３７ ２４１．［９］ ＣＨＥＮＸ，ＰＲＡＤＨＡＮＴ，ＷＡＮＧＦ，ｅｔａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｓｐｉｒｏｒｉｎｇ ｏｐｅｎｉｎｇｏｆｘａｎｔｈｅｎｅｓａｎｄｒｅｌａｔｅｄｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓ，２０１２，１１２（３）：１９１０ １９５６．［１０］ ＺＨＡＮＧＪ，ＣＨＥＮＧＦ，ＬＩＪ，ｅｔａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｐｒｏｂｅｓｆｏｒｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｉｍａｇｉｎｇｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓ：Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｐｅｒ ｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＴｏｄａｙ，２０１６，１１（３）：３０９ ３２９．［１１］ 张鹏，张有明，林奇，等．金属离子响应型荧光传感分子的设计原理及研究进展［Ｊ］．有机化学，２０１４，３４（７）：１３００ １３２１．ＺＨＡＮＧＰｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｏｕｐｅｎｇ，ＬＩＮＱｉ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｓｅｎｓ ｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１４，３４（７）：１３００ １３２１．［１２］ ＹＵＡＮＬ，ＬＩＮＷ，ＺＨＥＮＧＫ，ｅｔａｌ．Ｆｒｅｔ ｂａｓｅｄｓｍａｌｌ ｍｏｌｅｃｕｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓ：Ｒａｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｂｉｏｉｍａｇｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡｃｃｏｕｎｔｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，４６（７）：１４６２ １４７３．［１３］ ＳＵＮＮＡＰＵＯ，ＫＯＴＬＡＮＧ，ＭＡＤＤＩＢＯＹＩＮＡＢ，ｅｔａｌ．Ｒｈｏｄａｍｉｎｅｂａｓｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｃｈｒｏｍｉｕｍ（ＩＩＩ）ａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉ ｃａｔｉｏｎｉｎｌｉｖｅｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１７，２４６：７６１ ７６８．［１４］ 曾竟，刘瑞姣，陈佳敏．在双波长下识别Ｆｅ３＋的一种新型可视化荧光探针的合成及性能［Ｊ］．发光学报，２０１９，４０（４）：５４２ ５５１．ＺＥＮＧＪｉｎｇ，ＬＩＵＲｕｉｊｉａｏ，ＣＨＥＮＪｉａｍｉｎ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｎｏｖｅｌｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＦｅ３＋ａｔｄｕａｌｅｍｉｓｓｉｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１９，４０（４）：５４２ ５５１．［１５］ 陈家逸，苏伟，王恩举．基于１，８ 萘酰亚胺与罗丹明Ｂ间荧光共振能量转移的高选择性Ｈｇ２＋比率荧光探针［Ｊ］．高等学校化学学报，２０１６，３７（２）：２３２ ２３８．ＣＨＥＮＪｉａｙｉ，ＳＵＷｅｉ，ＷＡＮＧＥｎｊｕ．ＨｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＨｇ２＋ｂａｓｅｄｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｂｅｔｗｅｅｎ１，８ ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅａｎｄｒｈｏｄａｍｉｎｅＢ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，２０１６，３７（２）：２３２ ２３８．［１６］ ＬＩＭ，ＪＩＡＮＧＸ，ＷＵＨ，ｅｔａｌ．Ａｄｕａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｒｏｂｅｆｏｒ“ｔｕｒｎ ｏｎ”ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆＰｂ２＋ａｎｄｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｂａｓｅｄｏｎａｒｈｏｄａｍｉｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉａ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１５，４４（３９）：１７３２６ １７３３４．［１７］ ＳＨＡＩＬＹ，ＫＵＭＡＲＡ，ＰＡＲＶＥＥＮＩ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｃｏｕｍａｒｉｎｔｒｉａｚｏｌｅｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｏｍｅｔｒｉｃ‘ｔｕｒｎ ｏｆｆ’ｓｅｎｓｏｒｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＰｂ２＋ｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１８，３３（４）：７１３ ７２１．［１８］ 王海娜，张慧，俞天智，等．香豆素类双酰腙荧光探针的合成及对Ｃｕ２＋的识别性能［Ｊ］．化学通报，２０２０，８３（３）：２４０ ２４５．ＷＡＮＧＨａｉｎａ，ＺＨＡＮＧＨｕｉ，ＹＵＴｉａｎｚｈｉ，ｅｔａｌ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｃｏｕｍａｒｉｎａｃｙｌｈｙｄｒａｚｏｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒＣｕ２＋［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０２０，８３（３）：２４０ ２４５．［１９］ 刘琪梦，汪欢，郭昊冉，等．在纯水体系和活细胞中高选择检测Ｆｅ３＋的香豆素荧光探针［Ｊ］．无机化学学报，２０１９，３５（５）：９２３ ９２９．ＬＩＵＱｉｍｅｎｇ，ＷＡＮＧＨｕａｎ，ＧＵＯＨａｏｒａｎ，ｅｔａｌ．Ａｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｏｕｍａｒｉｎ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇＦｅ３＋ｉｎｐｕｒｅｗａ ｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１９，３５（５）：９２３ ９２９．［２０］ ＸＵＺ，ＬＩＧ，ＲＥＮＹ，ｅｔａｌ．ＡｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｄ２＋ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１６，４５（３０）：１２０８７ １２０９３．［２１］ ＶＥＬＭＵＲＵＧＡＮＫ，ＲＡＭＡＮＡ，ＤＯＮＤ，ｅｔａｌ．Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＺｎ（ＩＩ）ｂｙｄｕａｌｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｔｕｒｎ ｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１５，５（５５）：４４４６３ ４４４６９．［２２］ ＳＨＩＺ，ＨＡＮＱ，ＹＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ａｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｔｗｏ ｐｈｏｔｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍ（ＩＩ）ｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｒａｍｏｌｅｃ ｕｌａｒｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｉｔｓｉｍａｇｉｎｇｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１５，２１（１）：２９０ ２９７．［２３］ ＺＨＯＵＹ，ＺＨＡＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ａｒｈｏｄａｍｉｎｅ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ３＋ｉｎａｑｕｅ ｏｕｓｍｅｄｉａ［Ｊ］．Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，２０１３，９７（１）：１４８ １５４．［２４］ ＬＩＵＹ，ＳＨＥＮＲ，ＲＵＪ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ ｏｎｐｒｏｂｅｆｏｒＦｅ３＋ｉｎｗａｔｅｒａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，６（１１３）：１１１７５４ １１１７５９．［２５］ ＺＨＡＮＧＢ，ＤＩＡＯＱ，ＭＡＰ，ｅｔａｌ．ＡｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＣｕ２＋ｂａｓｅｄｏｎｒｈｏｄａｍｉｎｅＢｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓ，２０１６，２２５：５７９ ５８５．［２６］ 陈兆辉，李媛媛，韩娟，等．一种基于香豆素衍生物的铁离子水溶性荧光探针的合成及其应用［Ｊ］．分析化学，２０１８，４６（１）：２０ ２６．ＣＨＥＮＺｈａｏｈｕｉ，ＬＩＹｕａｎｙｕａｎ，ＨＡＮＪｕａｎ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｆｅｒｒｉｃｉｏｎｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｃｏｕｍａｒｉｎｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１８，４６（１）：２０ ２６．［２７］ ＨＵＡＮＧＫ，ＪＩＡＯＸ，ＬＩＵＣ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｍｅｒｃｕｒｙｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎａｎｏｖｅｌｒｈｏｄｏｌ ｃｏｕｍａ ｒｉｎｈｙｂｒｉｄｄｙｅ［Ｊ］．Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，２０１７，１４２：４３７ ４４６．［２８］ 李长伟，杨栋，尹兵，等．新型香豆素类Ｚｎ２＋荧光探针的合成及细胞成像研究［Ｊ］．有机化学，２０１６，３６（４）：７８７ ７９４．ＬＩＣｈａｎｇｗｅｉ，ＹＡＮＧＤｏｎｇ，ＹＩＮＢｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｏｖｅｌｃｏｕｍａｒｉｎ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇＺｎ２＋ｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，３６（４）：７８７ ７９４．［２９］ ＷＡＮＧＰ，ＦＵＪ，ＹＡＯＫ，ｅｔａｌ．Ａｎｏｖｅｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｄｅｒｉｖｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ“ｔｕｒｎ ｏｎ”ｐｒｏｂｅｆｏｒＣｕ２＋ｗｉｔｈｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１８，２７３：１０７０ １０７６．［３０］ ＺＡＮＧＳＱ，ＬＵＨＬ，ＷＡＮＧＷＫ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｗｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒＣｄ２＋ａｎｄＨｇ２＋ｗｉｔｈａｎｏｐｐｏｓｉｔｅｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎ７１１青岛理工大学学报第４２卷１００％ａｑｕｅｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓ，２０１６，４５：８１７４ ８１８１．［３１］ ＷＡＮＧＳ，ＷＡＮＧＸ，ＺＨＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｉｔｓｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｏｃｙｓｔｅ ｉｎｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｂｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＡ：ＰｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＥｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇＡｓｐｅｃｔｓ，２０１５，４６８：３３３ ３３８．［３２］ ＺＨＡＮＧＹ，ＪＩＡＮＧＨ，ＷＡＮＧＸ．Ｃｙｔｉｄｉｎｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ ｏｎａｎｄｔｕｒｎ ｏｆｆｐｒｏｂｅｆｏｒｄｕａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＡｇ＋ａｎｄＨｇ２＋［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１５，８７０：１ ７．［３３］ ＰＥＮＧＹ，ＷＡＮＧＭ，ＷＵＸ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ｃａｐｐｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｄｐｒｏｂｅｆｏｒｃａｄｍｉｕｍ（ＩＩ）ｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ，２０１８，１８（２）：６５８ ６６８．［３４］ ＨＵＸ，ＷＡＮＧＷ，ＨＵＡＮＧＹ．Ｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒ ｂａｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＨｇ２＋ｉｎｗａｔｅｒａｎｄｆｏｏｄｓｔｕｆｆ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１５４：４０９ ４１５．［３５］ 高雪，葛丹，赵月，等．ＣｄＴｅ量子点作为荧光探针测定水环境中微量镉离子［Ｊ］．化学通报，２０１５，７８（１０）：９０２ ９０６．ＧＡＯＸｕｅ，ＧＥＤａｎ，ＺＨＡＯＹｕｅ，ｅｔａｌ．ＣｄＴｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｅｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１５，７８（１０）：９０２ ９０６．［３６］ ＭＡＦ，ＳＵＮＭ，ＺＨＡＮＧＫ，ｅｔａｌ．Ａｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｉｃｉｏｎ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１５，２０９：３７７ ３８３．［３７］ ＺＨＡＮＧＣＦ，ＣＵＩＹＹ，ＳＯＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｓｓｉｓｔｅｄｏｎｅ ｐｏｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓ ｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎｉｏｎｓａｎｄｐＨｖａｌｕｅ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１５０（１）：５４ ６０．［３８］ ＧＥＤＤＡＧ，ＬＥＥＣ，ＬＩＮＹ，ｅｔａｌ．Ｇｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｒｏｍｐｒａｗｎｓｈｅｌｌｓｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｓ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２０１６，２２４：３９６ ４０３．［３９］ ＸＵＨ，ＨＵＡＮＧＳ，ＬＩＡＯＣ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｙｍｉｎｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄｃａｒｂｏｎｄｏｔｓｆｏｒＨｇ２＋ａｎｄＬ ｃｙｓｔｅｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１５，５（１０８）：８９１２１ ８９１２７．［４０］ ＷＵＧ，ＭＡＪ，ＷＡＮＧＳ，ｅｔａｌ．Ｃａｔｉｏｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｂａｓｅｄｍｉｘｅｄ ｍａｔｒｉｘｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｈｅｎｏｘｙｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ（ＰＣＡ）ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｆｒｏｍｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＵＨＰＬＣ ＭＳ／ＭＳｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２０，３９４：１２２５５６．［４１］ ＷＵＧ，ＭＡＪ，ＬＩＳ，ｅｔａｌ．Ｃａｔｉｏｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｄｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆ２，４ ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｘｙａｃｅｔｉｃａｃｉｄｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２０，１８６：１０９５４２．［４２］ ＭＡＪ，ＬＩＳ，ＷＵＧ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｅｄ ｍａｔｒｉｘｍｅｍｂｒａｎｅｓｆｒｏｍｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ（ＭＩＬ ５３）ａｎｄｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）ｆｏｒｕｓｅｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｌｆｏｎｙｌｕｒｅａｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｂｙｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１９，５５３：８３４ ８４４．［４３］ ＭＡＪ，ＹＡＯＺ，ＨＯＵＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ（ＭＯＦｓ）ｆｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｐｙｒａｚｏｌｅ／ｐｙｒｒｏｌｅｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙＨＰＬＣ ＤＡＤｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１６，１６１：６８６ ６９２．［４４］ ＲＵＤＤＮＤ，ＷＡＮＧＨ，ＦＵＥＮＴＥＳＦＥＲＮＡＮＤＥＺＥＭ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌｔａ ｎｅｏｕｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｖａｌｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｆｒｏｍｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１６，８（４４）：３０２９４ ３０３０３．［４５］ ＣＨＥＮＹ，ＪＩＡＮＧＨ．Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｃａｔａｌｙｚｅｄｈｅｃｋ ｒｅａｃｔｉｏｎ：Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ“Ｔｕｒｎ Ｏｎ”ｓｅｎｓｉｎｇｏｆＣｕ（ＩＩ）ｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（１８）：６６９８ ６７０４．［４６］ ＷＡＮＧＪ，ＣＨＥＮＨ，ＲＵＦ，ｅｔａｌ．Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｕａｌ ｅｍｉｔｔｉｎｇｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐｒｏｂｅｉｎｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｆｏｒｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１８，２４（１４）：３４９９ ３５０５．［４７］ ＸＩＡＴ，ＳＯＮＧＴ，ＺＨＡＮＧＧ，ｅｔａｌ．Ａｔｅｒｂｉｕｍｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｉｎｇｏｆＨｇ２＋ｉｏｎｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙＡＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌ，２０１６，２２（５１）：１８４２９ １８４３４．［４８］ ＷＡＮＧＣ，ＣＨＥＮＧＨ，ＳＵＮＹ，ｅｔａｌ．Ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍａｓｉｌｖｅｒ／ｇｏｌｄａｌｌｏｙａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｌｅａｄ（ＩＩ）［Ｊ］．ＭｉｋｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１５，１８２（３）：６９５ ７０１．［４９］ ＵＰＰＡＹ，ＫＵＬＣＨＡＴＳ，ＮＧＡＭＤＥＥＫ，ｅｔａｌ．ＳｉｌｖｅｒｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｈｉｇｈｌｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｅＨｇ２＋［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１６，１７８：４３７ ４４５．［５０］ ＱＩＡＮＺ，ＳＨＡＮＸＹ，ＣＨＡＩＬＪ，ｅｔａｌ．Ａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｇｒａｐｈｅｎｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ ａｐｔａｍｅｒｐｒｏｂｅａｎｄｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｌｅａｄ（ＩＩ）ｉｏｎ［Ｊ］．ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１５，６８：２２５ ２３１．［５１］ ＬＩＵＸ，ＬＩＴ，ＷＵＱ，ｅｔａｌ．ＣａｒｂｏｎｎａｎｏｄｏｔｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｒａｐｉｄａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ（ＶＩ）ａｎｄｔｈｅｉｒｍｕｌｔｉｆｕｎｃ ｔｉｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１７，１６５：２１６ ２２２．［５２］ ＬＩＬ，ＳＨＥＮＳ，ＬＩＮＲ，ｅｔａｌ．ＲａｐｉｄａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｓｅｎｓｉｎｇｏｆＣｕ（ＩＩ）ｉｏｎｗｉｔｈｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１７，５３（７２）：９９８６ ９９８９．［５３］ ＣＨＥＮＧＣ，ＺＨＡＮＧＲ，ＷＡＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ａｎｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｎａｎｏｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒＣｕ２＋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｓｔ，２０２０，１４５（３）：７９７ ８０４．（责任编辑 姜锡方）８１１。
级联反应和FRET荧光探针测定H2S比色和比率信号
光分析化学文献报告级联反应和FRET荧光探针测定H2S比色和比率信号摘要：设计了将加成消除的级联反应和荧光能量共振转移（FRET-based）的荧光探针应用于H2S的比色和比率信号测定。
2-甲酰苯甲酸作为捕获剂，相较其他生物学相关试剂，探针对H2S具有高度选择性和灵敏度可以产生肉眼可以直接观察到的从无色到亮橘色的颜色变化。
H2S在0–200 μM浓度范围内有线性响应信号，表明可以对H2S作定量分析，最低检测限为0.39μM。
而且，倒置荧光显微镜成像实验表面探针可以用来评价分子内H2S水平的变化。
H2S，氧化氮和一氧化碳最近作为内生信号分子而成为热点。
H2S的生理学水平限制了大量的心血管、免疫和内分泌过程，也就是肠胃及中枢神经系统。
另一方面，从阿尔茨海默氏症、慢性肾病到肝硬化、唐氏综合症，为了更好地理解H2S的生理学和病理学功能，对这种小分子的选择性的追踪和定量变得愈加重要，而且引起了更广泛的研究。
与其他复杂的H2S检测技术相比较，荧光技术由于具有高灵敏度/选择性，高时空分辨率和非破坏性等特性，而更具有优势。
从2011年开始，已经设计了几种不同类型的荧光探针。
其中，具有比色和比率性质双重功能的荧光探针在两方面更有用：在视觉感知方面采用肉眼观察和在定量荧光检测方面通过双重发射的内部校正。
当前，已经报道了几种具有比色和比率性质双重功能的荧光探针检测H2S。
然而仍然有一些限制。
例如，经常需要很长的的响应时间，尤其是那些基于硝基还原方法的荧光探针。
此外，由于其他巯基化合物的干扰，H2S的选择性检测仍然存在挑战。
另外，探针自身的缺陷也限制了它的更广泛使用，例如小的Stokes 位移，高检测限，激发波长在紫外区域或者不稳定花青染料和zido萤光团的使用。
因此，研究新的探针来改进一些性质就显得很有必要而且很重要。
在这方面，我们报道了级联反应和基于FRET的双功能荧光探针CR-FBA（Scheme 1),它具有高度的选择性和卓越的耐光性。
pH敏感的荧光探针及在活细胞中的应用
pH敏感的荧光探针及在活细胞中的应用陈瑞希;周宏福;刘秀丽;曾绍群【摘要】细胞内的pH是细胞内多种酶活性和生理活动的重要调节因素,准确、动态的监测细胞内pH变化对研究细胞内的活动至关重要.一些荧光小分子可以感应pH的变化,同时具有较高的灵敏度和特异性,对细胞损伤较小且标记操作简单,已逐渐发展成为一种监测细胞内pH变化的有效方法.本文主要介绍目前常用pH敏感的荧光探针及其在活细胞研究中的进展.%Changes of intracellular pH have been shown to be critical determinants of many enzymes and physiology activities.Therefore it is critical to monitor accurately the dynamic intracellular pH for the intracellular activity research.Some small molecular fluorescent probes have become an effective tool to monitor the intracellular pH with high sensitivity,high selectivity,simple operation and being non-detrimental.This review highlights the recent advances of pH-sensitive fluorescent probes and their applications in living cell imaging.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2016(025)006【总页数】10页(P491-500)【关键词】pH敏感;荧光探针;小分子;活细胞【作者】陈瑞希;周宏福;刘秀丽;曾绍群【作者单位】华中科技大学-武汉光电国家实验室,Britton Chance生物医学光子学研究中心,湖北武汉430074;华中科技大学,生物医学工程系,生物医学光子学教育部重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学-武汉光电国家实验室,Britton Chance生物医学光子学研究中心,湖北武汉430074;华中科技大学,生物医学工程系,生物医学光子学教育部重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学-武汉光电国家实验室,Britton Chance生物医学光子学研究中心,湖北武汉430074;华中科技大学,生物医学工程系,生物医学光子学教育部重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学-武汉光电国家实验室,Britton Chance生物医学光子学研究中心,湖北武汉430074;华中科技大学,生物医学工程系,生物医学光子学教育部重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】Q334细胞内pH值对维持细胞正常的活动，如细胞的增殖，凋亡[1]，自我吞噬[2]，离子运输[3]，内环境平衡[4]和酶的活性[5]至关重要。
211018610_用于检测次氯酸的线粒体靶向荧光探针研究进展
第52卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 3 2023年3月 Liaoning Chemical Industry March，2023用于检测次氯酸的线粒体靶向荧光探针研究进展李梦婷（云南师范大学 化学化工学院，云南 昆明 650500）摘 要:次氯酸是一种来源于线粒体的活性氧，在各种生理和病理过程中起着重要的作用。
但是，当细胞中的HOCl 浓度超过正常值时范围，它会导致机体损伤和一系列疾病。
因此，近年来开发设计了一系列能实时识别和监测线粒体中的次氯酸水平的荧光探针，这有助于更好地了解生物体健康状况和HOCl 起到的生理作用和病理过程。
主要介绍了近几年HOCl荧光探针的应用和发展，根据靶向线粒的基团类别，分别介绍了三苯基膦类荧光探针，半花菁类荧光探针，氟硼吡咯类荧光探针。
关 键 词：次氯酸；线粒体；荧光探针中图分类号：O657.3 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）03-0426-04线粒体是一种控制着细胞进行有氧呼吸的细胞器，存在于很多细胞中，能够产生各类活性氧物种，同时拥有调控细胞周期、生长、凋亡等的能力[1]。
HOCl在免疫系统和调节细胞微环境的氧化还原稳态中起重要作用，当线粒体中的HOCl浓度超过正常值时范围，会引发关节炎、动脉硬化、血清异常、心脑血管疾病、细胞异常死亡等一系列疾病[2-4]。
在各种类型的活性氧中，次氯酸是最重要的一种，因此线粒体中次氯酸的实时检测和成像有助于检查细胞的状态[5-9]。
目前，已经报道了许多检测次氯酸的方法。
例如电化学分析法，因其响应速度快，信号采集和约定容易，数据分析简单优点而被广泛使用[10]。
然而，与这些相比方法，小分子荧光探针拥有更好的膜渗透性，荧光探针技术可以更好地执行实时原位成像，卓越的灵敏度和选择性，简单的操作和实时监控的能力而成为强大的工具[11-13]。
在最新的研究中，小分子荧光探针用于检测 HOCl 得到了迅速的发展并很好地应用于双向传感和成像应用[14-17]。
基于FRET的双发射荧光探针的传感机理及分子设计
基于FRET的双发射荧光探针的传感机理及分子设计徐鑫;朱长磊;阚玉和【摘要】氢过硫化物(R-SSH)是调节哺乳动物生理过程中重要的反应活性硫物种.采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,研究了香豆素和氧杂蒽为给受体的R-SS H探针的电子结构及光物理性质,并对其响应机制进行了理论分析.计算结果表明,氧化后电子吸收光谱的明显蓝移源于分子内局域激发本质发生根本改变.由于电荷转移跃迁特征增强导致长波发射带消失,使荧光共振能量转移由开到关,实现了氢过硫化物的可逆比率荧光检测.设计的PX1和PX2满足荧光共振能量转移和比率荧光探针条件,可作为氢过硫化荧光探针使用.【期刊名称】《淮阴师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(018)001【总页数】7页(P41-47)【关键词】氢过硫化物;荧光探针;密度泛函理论;荧光共振能量转移【作者】徐鑫;朱长磊;阚玉和【作者单位】淮阴师范学院化学化工学院,江苏淮安 223300;淮阴师范学院化学化工学院,江苏淮安 223300;淮阴师范学院化学化工学院,江苏淮安 223300【正文语种】中文【中图分类】O640 引言活性硫(RSS)是在生物系统内产生的一系列含硫分子．过硫化氢(H2S2)和半胱氨酸氢过硫化物等氢过硫化物(R-SSH) 因其可以调节哺乳动物的各种生理活动而越来越受到关注．最近研究表明,氢过硫化物直接作为主要的活性物质硫氢化很多蛋白质[1],从而调节参与细胞内氧化还原平衡[1-2]、新陈代谢[3]和信号传导[4]等蛋白质的各类重要功能．为了解氢过硫化在生物体系中的不同作用,开发一种新的分析工具来检测这些活性硫物质的形成和消耗是至关重要的,而可用于实时细胞成像的荧光探针可以满足这一要求[5-6]．Xian等[7-8]利用多硫化氢的高亲核活性,开发了基于反应的荧光探针,成功地应用于细胞内多硫化氢的可视化,但这些探针还不能够监测细胞内的可逆动态浓度．最近,Kawagoe等[9]报道了第一个用于R-SSH的可逆计量检测的基于荧光共振能量转移(FRET)的双发射荧光探针P6(如图1所示),此荧光探针以香豆素作为供体、桥联一个哌嗪单元、氧杂蒽作为受体,不仅能了解氢过硫化物在生物体内的化学性质,还可用于阐明氢过硫化物在细胞信号传递和氧化还原平衡中的作用．为了从理论上探讨此类探针的荧光传感机制,分析哌嗪桥及受体结构对电荷转移的影响,将哌嗪桥分别改成环己烷和苯环,设计了探针PX1和PX2,应用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)[3]方法对这一系列探针分子的电子结构、光谱性质进行了理论计算研究,从微观上探讨荧光共振转移机理, 为荧光分子探针的设计提供理论依据和指导.图1 研究体系的分子结构1 计算方法首先采用DFT方法在B3LYP/6-31g(d)[4]水平上对探针分子及其R-SSH氧化后的探针分子进行基态几何构型优化, 通过频率计算没有虚频[5]验证优化结构为稳定结构．在此基础上采用HF/6-31g(d)[6]方法计算Hirshfeld电荷[7]进行反应位点预测．取基态几何构型用TDDFT方法[10]计算体系的垂直激发能,并拟合吸收光谱图,依据电荷差分密度方法[11-12]进行光谱指认．为分析其荧光共振能量转移特征,第一激发态几何结构采用TD-B3LYP/6-31g(d)方法完成,并用长程校正密度泛函CAM-B3LYP[8]方法在6-31+G(d)基组水平下计算垂直发射能．本文计算在Gaussian 09[9]程序包中完成．探针P6异构体结构权重的玻尔兹曼分布采用SpecDis程序[10]计算获得．2 结果与讨论2.1 几何结构考虑分子的顺反和立体异构情况,对选取几种典型构象的异构体进行几何优化,优化后的几何构型及相应能量列于表1．对比几种结构的相对能量可以看出,6g构型的能量最低,相对能量较高的是6b和6f,能量差为5.2 kcal/mol,能量权重的玻尔兹曼分析表明,6g构型所占的权重较大,为58.02%．以下均取能量最低的6g构型进行讨论．表1 探针P6的几种立体异构体的相对能量和玻尔兹曼权重2.2 硫氧化反应位点预测Fukui函数[11]是概念密度泛函理论的一个重要概念,已广泛用于反应位点的预测．本文采用Hirshfeld电荷来预测过硫氧化的反应位点,Hirshfeld电荷能够较好预测分子内亲核反应位点[13]．如表2所示,计算所得C(7)位置的亲电指数最小,因此C(7)位最不利于发生亲电反应;对于亲核指数,各原子位置相差很小(±0.004),而从双描述指数可以明显看出,C(7)位正值最大,因此,C(7)原子最易发生亲核反应,这与文献[9]中的硫氧化反应位置一致．2.3 前线分子轨道采用CAM-B3LYP/6-31+G(d)方法计算体系基态及氧化后的前线分子轨道,如图2所示．从图2中可以看出,探针P6基态的最高占据轨道(HOMO)轨道的电子密度定域分布在香豆素部分,而最低未占据轨道(LUMO)则以离域π轨道定域在氧杂蒽基团上,环己烷和苯桥联的PX1和PX2分子前线轨道分布具有类似的分布．值得注意的是,氢过硫氧化后分子的前线轨道发生明显变化,HOMO和LUMO的电子密度分布特征与氧化前相反,C(7)位置的过硫化使HOMO中的电子密度主要定域在氧杂蒽基团上,而LUMO电子密度定域分布在香豆素部分,氧化后的电子密度分布相对更加定域．这种电子密度的明显变化主要是由于氧杂蒽C(7)位上键连2个富电子的硫导致的,从HOMO轨道上可清楚看出硫原子上有明显的p轨道电子贡献．表2 采用密度泛函HF/6-31G(d)方法计算的Hirshfeld电荷、亲电指数f、亲核指数f+和双描述指数Δf反应位点NN-1N+1ff+Δf C(1)0.1310.0480.129-0.0830.0020.085 C(2)-0.102-0.087-0.1000.015-0.002-0.017C(3)0.1470.0860.147-0.061-0.0010.060 C(4)-0.052-0.036-0.0540.0150.003-0.013 C(5)0.042-0.0020.038-0.0430.0030.047 C(6)-0.070-0.079-0.073-0.0090.0030.013 C(7)0.064-0.0570.062-0.1210.0020.123 C(8)-0.052-0.034-0.0510.018-0.001-0.019 C(9)0.1420.0890.143-0.053-0.0010.052 C(10)-0.097-0.084-0.0950.013-0.002-0.015 C(11)0.1230.0490.127-0.074-0.0040.071 C(12)-0.061-0.073-0.057-0.012-0.0040.008 C(13)0.009-0.0370.009-0.0450.0000.046图2 基态(左)及氧化后(右)前线分子轨道分布图3 荧光探针分子氧化前后分子能级图从分子的前线轨道能级图(图3)可以看出,从P6到PX1和PX2,分子HOMO轨道能级依次降低,其电离势增加,氧化活性将有所降低,因此调节桥联不同结构可以调节分子的氧化活性,即调节氢过硫化的敏感性．而LUMO能级略有升高,导致轨道能隙增加．分子氧化后HOMO轨道和LUMO轨道能级都显著提高,由于LUMO能级提高幅度高于HOMO能级而导致HOMO与LUMO之间的能隙在氧化后明显变大．这种前线轨道能级和能隙的显著变化直接影响激发态电子跃迁能大小,这将是变色传感机理的内在原因．2.4 电子吸收光谱电子吸收光谱是由电子能级间的跃迁而产生,通过TDDFT激发态计算进行光谱指认可以清楚地获得分子内各片段参与电子跃迁情况以及对光谱的贡献,进而明确电子跃迁过程中电荷转移与吸收光谱的本质关系．采用TD-DFT方法在CAM-B3LYP/6-31+G(d)水平上对3种探针氧化前后进行激发态计算,Gauss函数拟合后的电子吸收光谱如图4(图中点线为文献[9]实验结果)．图4 CAM-B3LYP/6-31+G(d)方法计算拟合的电子吸收光谱表3 计算的最大吸收波长λ(nm)、振子强度(f)、跃迁贡献及相应的电荷差分密度从图4可以看出,氧化前分子的吸收光谱在300～700 nm范围内出现2个主要吸收带,虽然相比文献[9]中实验值蓝移100 nm,但能较好地重现2个吸收带．氧化后分子的吸收光谱则在330 nm附近出现1个吸收带．为清楚地揭示其氧化前后结构与跃迁的本质联系,将CAM-B3LYP激发态计算结果及跃迁贡献、主要吸收带的单激发跃迁的电荷差分密度图列于表3．从表3可以看出,所有最大吸收都是由S0→S1跃迁贡献,电荷差分密度图清晰地表明,氧化前3种探针分子第一激发态跃迁贡献均主要是HOMO-1到LUMO的π-π*局域跃迁,而氧化后的跃迁贡献都表现为HOMO-3轨道到LUMO的局域跃迁．2.5 荧光光谱为进一步揭示此类荧光探针传感机理,在B3LYP/6-31G(d)优化的第一激发态几何结构基础上,采用CAM-B3LYP方法在6-31+G(d)基组水平上计算了荧光光谱,发射波长、振子强度及跃迁贡献列于表4．从表4中数据可以看出,3种分子在氧化前有双发射带,即在440和335 nm附近有较强的发射峰,而氧化后的第一发射峰振子强度几乎为0,表现为单荧光发射峰,这与文献[9]中实验结果一致．表4 激发态的发射波长λ(nm)和振子强度(f)及跃迁指认λfTransition contributions P6440.50.5744192→195(54%), 193→195(40%)333.40.9410193→196(50%), 194→196(44%) P6-S438.10.003211→212(99%) 337.90.4503204→212(61%) PX1440.41.0658193→195(96%)335.00.8263194→197(59%) PX1-S399.20.0003211→212(99%)349.30.8268207→212(92%) PX2445.01.1505189→192(96%)318.10.6061191→196(59%) PX2-S475.40.0010208→209(99%)359.41.0081203→209(92%)图5 探针荧光发射态的电荷差分密度(深色表示空穴,浅色表示电子)分析电荷差分密度(图5)可以看出,探针P6的第I发射带(440～450 nm)除了氧杂蒽受体内部的π-π*跃迁贡献外,还有明显的从香豆素给体到受体部分的电荷转移跃迁(CT)贡献,而PX1和PX2的第I发射带均主要呈现为氧杂蒽受体内部的π-π*局域跃迁所致,由于电荷转移跃迁引起荧光淬灭,因而PX1和PX2的第I发射带较P6表现出更强的发射强度．对于发射带II,3种探针分子均主要为给体香豆素片段内的局域跃迁贡献,P6中哌嗪环也有贡献,而PX1和PX2中的环己烷和苯环几乎没有贡献．对比3种氧化后氢过硫化物体系,第I发射带与氧化前的波长位置变化不大,但电荷跃迁差分密度发生明显变化,均呈现出显著的电荷转移跃迁特征,空穴密度定域在氧杂蒽部分,而电子密度定域在香豆素片段,这种强的电荷转移跃迁导致第I发射带荧光淬灭,发射振子强度几乎为零．第II发射带与氧化前跃迁贡献类似,仍为香豆素给体部分片段内的局域跃迁贡献,PX1和PX2的发射振子强度相对氧化前更大．2.6 荧光共振能量转移机制荧光共振能量转移是荧光探针分子内能量给体处于激发态时通过长距离的偶极-偶极作用将能量传递给受体的过程,此过程要满足能量给体的发射光谱与受体的吸收光谱有一定的重叠,且给体与受体荧光团之间的距离在之间[14]．图6为给体发射和受体吸收的光谱重叠(图中点线分别为探针P6、PX1和PX2的荧光发射光谱)，图6显示了给体(香豆素)发射和受体(氧杂蒽)吸收光谱具有较大的重叠,B3LYP/6-31G(d)方法计算的P6、PX1和PX2中给受体荧光团之间的距离分别为15.4，14.5和都满足荧光共振能量转移的条件．由于香豆素的能量传递到氧杂蒽受体部分,此时探针表现为双荧光发射峰,即FRET处于打开状态,随着与氢过硫化物的反应进行生成P6-S,氧杂蒽共轭体系破坏,原双发射峰的第I发射带由原来的受体内定域跃迁为主转变为受体到给体的电荷转移跃迁贡献而消失,抑制了FRET,此时表现为香豆素给体的单荧光发射峰．对比电子结构特征和荧光发射光谱特征,可以预测,设计的探针PX1和PX2可以作为比率型过硫氢化物荧光探针使用．图6 给体发射和受体吸收的重叠光谱3 结论应用TD-DFT方法研究了香豆素作为供体、氧杂蒽为受体的氢过硫化物荧光探针分子的氧化前后的光物理性质．通过对前线分子轨道、能级以及电子激发和发射跃迁本质分析探讨P6生物探针的荧光传感机理,同时对比研究了环己烷和苯替代吡嗪桥2种衍生物(PX1和PX2)的结构和传感性质．前线轨道分布表明,3种化合物中HOMO和LUMO电子密度分别定域分布在香豆素给体和氧杂蒽受体部分,而过硫化后的电子密度分布特征完全相反．电子激发跃迁研究发现,3种探针分子最大吸收峰第一激发态跃迁贡献均来自蒽醌部分的π-π*局域跃迁,而氧化后的跃迁主要由香豆素给体部分的局域跃迁贡献．荧光发射跃迁分析表明,探针的双荧光发射峰中的440 nm发射带主要为氧杂蒽受体内部的π-π*局域跃迁所致,330 nm发射峰主要为给体香豆素片段内的局域跃迁贡献,氧化后强的电荷转移跃迁导致440 nm发射带荧光淬灭．综合分析电子结构、电子吸收和发射光谱结果,设计的PX1和PX2能够较好地满足荧光共振能量转移和比率荧光探针条件,而且可以调节探针的氧化活性,因此可作为氢过硫化荧光探针使用．参考文献：【相关文献】[1] Nishida M, Sawa T, Kitajima N, et al. 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Materials for Fluorescence Resonance Energy Transfer Analysis: Beyond Traditional Donor-Acceptor Combinations[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2006, 45(28):4562-4589.。
基于FRET的荧光猝灭法在食品检测中的应用
基于FRET的荧光猝灭法在食品检测中的应用作者：***来源：《食品安全导刊》2023年第09期摘要：文章以生物质材料鸭蛋清为原料，通过微波法快速合成了具有长波长荧光发射的鸭蛋清金银纳米簇（Duck Egg White-AuAg Nanoclusters，DEW-AuAgNCs）。
DEW-AuAgNCs 可作为能量供体，结晶紫作为受体，建立了一种基于FRET的荧光猝灭法用于检测水产品中的结晶紫（Crystal Violet，CV）。
该纳米簇在380 nm激发波长下，最大发射峰位于682 nm。
研究发现，DEW-AuAgNCs的荧光光谱与CV的紫外可见吸收光谱有重叠，基于DEW-AuAgNCs 和CV之间的荧光共振能量转移作用，DEW-AuAgNCs在682 nm处的荧光被CV选择性的猝灭。
该方法具有选择性好、检出限低的优点，在水产品中CV的检测方面有一定的应用前景。
关键词：D-A型荧光探针；食品检测；结晶紫Application of Fluorescence Quenching Method Based on FRET in Food DetectionXU Sifan（Institute of Food Inspection and Testing， Jiangxi Provincial Inspection and Certification Institute，Nanchang 330052， China）Abstract： In this paper， DEW-AuAgNCs of duck egg white with long wavelength fluorescence emission were synthesized by microwave method using biomass material as raw material. DEW-AuAgNCs can be used as energy donor and crystal violet as accepter. A FREt-based fluorescence quenching method was established for the detection of crystal violet （CV） in aquatic products. At the excitation wavelength of 380 nm， the maximum emission peak of the nanocluster is located at 682 nm. It was found that the fluorescence spectrum of DEW-AuAgNCs overlapped with the UV-vis absorption spectrum of CV. Based on the fluorescence resonance energy transfer between DEW-AuAgNCs and CV， the fluorescence of DEW-AuAgNCs at 682 nm was selectively quenched by CV. This method has the advantages of good selectivity and low detection limit， and has a certain application prospect in the detection of CV in aquatic products.Keywords： D-A fluorescent probe; food testing; crystal violet熒光法具有快速、操作简单和灵敏度高等优点，被广泛应用于结晶紫（Crystal Violet，CV）的检测。
半导体聚合物量子点(Pdots)在生物医学领域的研究进展
半导体聚合物量子点(Pdots)在生物医学领域的研究进展刘义章;王磊;周凯;巩振虎【摘要】半导体聚合物量子点(Pdots)作为一类新型荧光材料,因其优越的光物理性质,在细胞成像、生物化学检测和药物载体及基因治疗等生物医学领域有着极其广阔的应用前景.介绍了Pdots的制备方法、光物理性质,重点讨论了Pdots作为荧光探针在细胞成像及生物化学检测方面的研究进展,综述了当前研究的主要发展方向和存在的问题.【期刊名称】《佛山科学技术学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】6页(P67-72)【关键词】半导体聚合物量子点(Pdots);荧光探针;细胞成像;生物检测【作者】刘义章;王磊;周凯;巩振虎【作者单位】滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州239001;滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州239001;滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州239001;滁州职业技术学院食品与环境工程系,安徽滁州239001【正文语种】中文【中图分类】R318半导体聚合物量子点（Semiconducting Polymer Dots,Pdots）作为一类新型荧光材料，近年来得到快速发展。
因其具有大的光吸收截面、高荧光量子效率、胶体稳定性以及生物兼容性等特性，对开发小尺寸、高亮度、无毒、稳定的纳米荧光探针是非常适合的；它为荧光成像技术的发展提供了有效的标记方法，在生物检测、细胞生物学和临床医学等领域具有广阔的应用前景[1-4]。
1 半导体聚合物量子点（Pdots）的制备和光物理性质1.1 Pdots的制备方法Pdots的熔点较低而且热稳定性不够好，其制备方法与常用制备纳米粒子的方法有所区别，主要有微乳液法和纳米沉淀法两种[5]。
微乳液法中，双亲性表面活性分子用来形成含疏水半导体聚合物胶束的水溶性液体，但是这种方法制备的荧光量子产率低，粒径也比较大[6]。
常使用聚电解质涂层Pdots[7]，以提高Pdots的可加工性、降低生物毒性和提高生物相容性与稳定性，实现其在生物医学领域的应用。
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Fluorescence resonance energy transfer
当一个荧光团处于激发 态时，由于能量过高，使得 该荧光团不稳定，为降低自 身能量，
该荧光团会将自身能量转移给 相邻的分子，实现能量由供体 向受体转移，该过程就叫荧光 共振能量转移（FRET）。
2Part
荧光探针分子设计思路
合成路线
合成路线
荧光探针的检测
探针分子结构表征
01
NMR IR MS X-ray
选择性
抗干扰性
荧光检测
敏感性
02
pH影响
响应时间
生物比率成像
03
细胞损伤程度，膜透性，
光稳定性
4Part 探究结果预期
结果预期
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激发 波长长
响应 时间短
细胞毒性小
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Wavelength (nm)
荧光探针的背景
荧光探针检测
响应迅速
1 灵敏度高
2
普通检测方法
3 原位检测 选择性好 4
1. 处理复杂 2. 损耗大 3. 敏感性低
近年来，利用小分子荧光探针可视化监测生物体内 的次氯酸是化学和生物学领域的研究热点之一。
细胞中 浓度的普通检测方法
普通检测方法，如：???????????，需要复杂的事后处理而且 会对样品造成损耗。
在生物环境下，由于硫化氢的反应活性高，这些方法可能会
得到不一样的结果。荧光技术具有很高的敏感性并且操作简单， 因此，这一技术变得非常有用。
单波长荧光探针 荧光光谱 比率型荧光探针 荧光光谱
荧光探针的背景
单波长荧光探针
比率型荧光探针
单波长荧光探针 荧光光谱 比率型荧光探针 荧光光谱
基于FRET机理的比率型荧光探针
FRET
Donor
through-space energy transfer
Acceptor
excitation
emission
基于FRET机理的比率型 荧光探针的合成及应用探究
山东指大导学老泰师山：学赵堂宝2祥0教14授级班长 李炫璋
小组成员：席龙龙 黄秒飞 曾文荟 2016.05.07
目录
1 背景 2 探针分子设计思路 3 合成与应用 4 探究结果预期
1Part
荧光探针的背景
荧光探针的背景
次氯酸是血红素从过氧化 氢和氯离子产生的强大的氧化 剂髓过氧化物酶，它是由活化 白细胞释放。次氯酸拥有有效 的抗菌性能，但过量产生能够 导致拥有一个在大范围的牵连 的组织损伤人类疾病如神经元 变性，心血管疾病，骨质关节炎，肾脏疾病及癌症等。
荧光探针分子设计思路
我们我设们计设一个计比了率一型荧个光比探率针 型荧光探针，期望该探针能够有较
好的水溶性，较长的发射和吸收波长，响应时间短，检测限
低。我们用该探针可以与
发生加成的性质来检测
的浓度。
3Part
荧光探针的合成与检测
荧光探针的合成与应用
合成目标分子 探针分子结构表征 荧光检测及生物成像
基于FRET机理的比率型荧光探针
单波长探测量的数据是单一波长处的荧光强度，而荧光强度易受外 部环境（如温度）、样品本身（如浓度）、仪器条件（如光散射、光漂 白、背景光）等因素的影响，需要严格控制实验条件才能得到较准确的 结果。
荧光比率测定法可消除光漂白，探针负载、留存及设备因素（照明 稳定性）引起的数据的失真。