K-基于咪唑的荧光传感器对磷酸二氢根离子的高选择性识别

一种具有识别Hg^(2+)和ClO^(-)荧光探针的设计和应用廖元淏;王帅;陈婉慧;冯华杰;陈光英;何文英【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2024(45)2【摘要】设计合成了一种含双酯基的1,2,3-三氮唑化合物,与罗丹明B酰肼结合生成了具有“开-关”性质的荧光探针(简称L_(2)),应用光谱学表征了L_(2)的物理化学参数。

L_(2)分别在DMF/Tris-HCl(1:1,v/v,pH=6.0,20μmol/L)和MeOH(20μmol/L)溶液中对Hg^(2+)和ClO^(-)显示出高选择性和灵敏性;利用荧光和紫外光谱分别测定了L_(2)对19种金属离子和14种阴离子的光学性能。

实验表明,Hg^(2+)和ClO^(-)的存在使得L_(2)在585 nm和576 nm均有一个新的发射峰出现;同时伴随着荧光强度明显的增强,溶液体系发生了裸眼能识别的显色变化,表明Hg^(2+)可以将罗丹明分子的酰肼闭环结构转换为开环结构,并以1:2的比例方式生成了一种新配合物,这也被质谱、工作曲线、核磁滴定和TD-DFT计算的结果所证实;L_(2)对Hg^(2+)和ClO^(-)的检测限分别为7.45 nmol/L和0.67μmol/L。

此外,生物活性测定显示L_(2)对HeLa细胞有非常低的毒性,并且可用于HeLa细胞中Hg^(2+)和ClO^(-)的细胞成像,表明L_(2)在体内可进行微测定Hg^(2+)和ClO^(-)的巨大潜力。

【总页数】13页(P351-363)【作者】廖元淏;王帅;陈婉慧;冯华杰;陈光英;何文英【作者单位】热带药用植物化学教育部重点实验室;海南师范大学化学与化工学院【正文语种】中文【中图分类】O657【相关文献】1.一种应用于活细胞中检测Hg^(2+)的罗丹明类荧光探针2.一种罗丹明类Hg^(2+)和pH双功能荧光探针及其选择识别性能3.论网络文学经典化的难度4.氨基硫脲-罗丹明6G荧光探针的合成及对Hg^(2+)的选择性识别5.新型罗丹明B 荧光探针的合成及其对Hg^(2+)的识别研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第４２卷第１期２０２３年２月沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ ４２Ｎｏ １Ｆｅｂ ２０２３收稿日期:２０２２－０５－２４基金项目:广西自然科学基金项目(２０１９ＧＸＮＳＦＡＡ１８５０１３)作者简介:汪登鹏(１９９５ )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎻ通信作者:高锋(１９７６ )ꎬ男ꎬ副教授ꎬ研究方向:稀土功能材料ꎮ文章编号:１００３－１２５１(２０２３)０１－００６１－０７ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋汪登鹏ꎬ高㊀锋ꎬ藤田澧久(广西大学资源环境与材料学院ꎬ南宁５３００００)摘㊀要:采用液相反应法在水介质中合成巯基乙酸封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构量子点ꎬ基于Ｃｕ２＋对量子点荧光的猝灭效应ꎬ以ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点为荧光探针定量检测水溶液中Ｃｕ２＋的浓度ꎮ研究结果表明:Ｃｕ２＋的浓度为０.５~６０μｍｏｌ/Ｌ时ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度与Ｃｕ２＋的浓度成良好的分段线性关系ꎬ浓度检测限为０.０６μｍｏｌ/Ｌꎻ该荧光探针对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎻ对实际自来水样品中Ｃｕ２＋的检测结果准确可靠ꎻ量子点的淬灭机理为动态淬灭ꎮ关㊀键㊀词:量子点ꎻ荧光淬灭ꎻＣｕ２＋检测ꎻ荧光探针中图分类号:Ｏ６５７.３文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００３－１２５１.２０２３.０１.０１０ＣｄＳｅ/ＣｄＳＱｕａｎｔｕｍＤｏｔＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅＰｒｏｂｅｆｏｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ＷＡＮＧＤｅｎｇｐｅｎｇꎬＧＡＯＦｅｎｇꎬＦＵＪＩＴＡＴｏｙｏｈｉｓａ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓꎬＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｎｉｎｇ５３００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＣｄＳｅ/ＣｄＳｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ(ＱＤｓ)ｗｉｔｈｔｈｉｏｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ￣ｌｙｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉｕｍｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｒｅａｃｔｉｏｎ.ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆＣｕ２＋ｏｎＱＤｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅꎬｔｈｅＣｄＳｅ/ＣｄＳｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＱＤｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅＣｕ２＋ｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎ￣ｔｅｎｓｉｔｙｏｆＣｄＳｅ/ＣｄＳＱＤｓｈａｓａｇｏｏｄｆｒａｃｔｉｏｎａｌｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ０.５~６０μｍｏｌ/ＬꎬａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆＣｕ２＋ｉｓ０.０６μｍｏｌ/Ｌ.ＴｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅｈａｓａｈｉｇｈｅｒｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒＣｕ２＋ｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｅｔａｌｉｏｎｓꎬａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｉｎａｃｔｕａｌｔａｐｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓａｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ.ＴｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＱＤｓｉｓｄｙｎａｍｉｃｑｕｅｎｃｈｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔꎻｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇꎻＣｕ２＋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎꎻｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｂｅ㊀㊀河流和湖泊中的有毒重金属ꎬ如铬㊁镉㊁铜㊁铅和汞等ꎬ对动物㊁植物及人类的生存和健康影响很大[１]ꎮ其中铜是生物必需的元素之一ꎬ铜的缺乏会导致生物体的某些功能障碍ꎬ但过度摄入铜会导致铜中毒ꎬＣｕ２＋是铜最常见的价态ꎬ痕量Ｃｕ２＋的测定具有重要的意义ꎮ目前检测Ｃｕ２＋的方法主要有原子吸收光谱法[２]㊁原子荧光分光光度法[３]㊁电感耦合等离子体质谱法㊁电化学法[４]和荧光探针法[５]等ꎮ与荧光探针法相比较ꎬ其他几种方法虽然都具备一定的检测能力ꎬ但存在选择性差㊁灵敏度不高ꎬ或具有高选择性与灵敏度但设备复杂㊁昂贵ꎬ或存在样品制备程序复杂等问题ꎬ故其应用受到一定限制ꎮ荧光探针法最大的优势是其荧光响应迅速ꎬ此外还具有可视性和灵敏度高㊁检测重金属离子的选择性好㊁线性范围宽等优点ꎬ且该检测方法成本低㊁操作简单ꎮ上述诸多优势使得荧光探针成为当前研究的热点ꎬ并广泛应用于生物医学和分析化学等领域[６]ꎮ荧光探针大致可分为有机荧光探针和无机荧光探针ꎮ与有机荧光探针相比ꎬ无机量子点具有高荧光量子产率㊁荧光发射光谱可调㊁多种荧光颜色可视性的优点ꎮ用于检测Ｃｕ２＋的量子点荧光探针较多ꎬ如ＣｄＸ(Ｘ代表Ｔｅ㊁Ｓｅ㊁Ｓ)[７]㊁ＺｎＳ㊁Ｃ[８]和Ａｕ量子点[９]等ꎮ根据光谱特性ꎬ量子点荧光探针可分为基于单一荧光峰强度变化的普通荧光探针和基于两个发射峰相对强度的比率荧光探针[１０]ꎻ根据结构ꎬ量子点可分为单晶体型㊁核壳型和混晶型等[１１－１３]ꎮ量子点检测Ｃｕ２＋有Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆꎬＯｆｆ￣ｏｎ两种方式ꎮ本文首先制备疏基乙酸封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳型量子点ꎬ并通过Ｘ射线衍射仪(ＸＲＤ)㊁透射电子显微镜(ＴＥＭ)和光致发光光谱(ＰＬ)对其进行表征ꎻ然后以该量子点作为Ｃｕ２＋浓度检测探针ꎬ基于Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆ模式定量检测水溶液中Ｃｕ２＋的浓度ꎻ最后使用该荧光探针对自来水样品中的Ｃｕ２＋浓度进行检测ꎮ１㊀实验部分１.１㊀实验试剂疏基乙酸(ＴＧＡ)㊁硼氢化钠(ＮａＢＨ４)㊁氯化镉(ＣｄＣｌ２ ２.５Ｈ２Ｏ)㊁硫化钠(Ｎａ２Ｓ ９Ｈ２Ｏ)和各种金属离子标准溶液(Ｋ＋㊁Ｎａ＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｂａ２＋㊁Ａｌ３＋㊁Ｍｎ２＋㊁Ｆｅ３＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｐｂ２＋㊁Ｃｕ２＋㊁Ｚｎ２＋㊁Ｃｄ２＋)ꎬ均购自国药集团化学试剂有限公司ꎻ盐酸(ＨＣｌ)㊁三羟甲基氨基甲烷(Ｔｒｉｓ)ꎬ购自阿拉丁试剂(上海)有限公司ꎮ所有试剂均为分析纯ꎮ１.２㊀实验仪器透射电子显微镜(Ｆ２００Ｘ型ꎬ赛默飞世尔科技公司)ꎻ高灵敏稳瞬态荧光光谱仪(ＦＬ３Ｃ￣１１１ＴＣ￣ＳＰＣ型ꎬ堀场仪器(上海)有限公司)ꎻＸ射线衍射仪(Ｄ/ＭＡＸ２５００Ｖ型ꎬ日本理学公司)ꎻ傅里叶红外光谱仪(ＮｉｃｏｌｅｔｉＳ２０型ꎬ赛默飞世尔科技公司)ꎮ１.３㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点的制备采用液相反应法[１４]制备ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳量子点ꎮ向三颈烧瓶中通氮气３０ｍｉｎ后ꎬ分别加入一定量的单质Ｓｅ㊁ＮａＢＨ４和１０ｍＬ超纯水ꎬ剧烈搅拌后得到无色澄清的ＮａＨＳｅ溶液ꎮ称取一定量的ＣｄＣｌ２溶解于１００ｍＬ超纯水中ꎬ然后加入一定体积的ＴＧＡꎬ再加入１ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ为１１ꎬ再通入氮气３０ｍｉｎ以排除氧气ꎮ将配制好的ＮａＨＳｅ溶液快速转移至ＣｄＣｌ２混合溶液中ꎬ边通氮气边剧烈搅拌ꎬ升温至８０ħ加热回流３０ｍｉｎꎬ得到ＣｄＳｅ溶液ꎮ待其冷却至室温后ꎬ按照ＣｄＳｅ和ＣｄＳ物质的量比为１ʒ１配制一定量的ＣｄＣｌ２和Ｎａ２Ｓ溶液ꎬ在剧烈搅拌下逐滴加入ＣｄＳｅ溶液中ꎬ将反应体系升温至８０ħ并回流３０ｍｉｎ后制备得到ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构的量子点ꎮ使用无水乙醇洗涤量子点ꎬ离心３次后重新分散于超纯水中待用ꎮ１.４㊀量子点检测Ｃｕ２＋的浓度将３００μＬ的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点溶液㊁２.４ｍＬ的Ｔｒｉｓ￣ＨＣｌ缓冲液(浓度为１０ｍｍｏｌ/ＬꎬｐＨ为９.０)㊁３００μＬ的Ｃｕ２＋溶液混合后静置１０ｍｉｎꎬ再采用３９７ｎｍ波长近紫外光激发ꎬ检测其发射的荧光强度ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀量子点的表征测试得到ＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ图谱ꎬ如图１所示ꎮ图１㊀ＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ图２６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷㊀㊀由图１可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＸＲＤ谱线在衍射角２５.８ʎ㊁４３.２ʎ和５０.５ʎ三个位置出现清晰的衍射峰ꎬ峰位介于立方ＣｄＳｅ和ＣｄＳ的(１１１)㊁(２２０)和(３１１)晶面的特征峰之间ꎬ说明ＣｄＳｅ的内核与ＣｄＳ包层之间存在相互作用力ꎬ使晶格参数发生变化ꎬ从而使其衍射峰位产生偏移ꎮ在ＣｄＳｅ外延生长ＣｄＳ的纳米颗粒中也观察到类似的衍射峰[１５]ꎮ此外ꎬ与ＣｄＳ和ＣｄＳｅ晶体相比ꎬ这些衍射峰出现明显宽化的现象ꎬ反映出所制备ＣｄＳｅ/ＣｄＳ样品的量子点特征ꎮ采用透射电子显微镜/能谱仪(ＴＥＭ/ＥＤＳ)对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点进行分析ꎬ结果如图２所示ꎮ图２㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的ＴＥＭ/ＥＤＳ分析㊀㊀由图２(ａ)可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点显示出良好的分散性ꎬ单个粒子接近球形ꎮ根据量子点统计数据(图２(ａ)中粒径分布插图)可知ꎬ量子点的平均粒径约为２.４ｎｍꎮ图２(ｂ)中晶格条纹清晰ꎬ晶面间距为０.２１８ｎｍꎬ对应ＣｄＳｅ的(２２０)晶面ꎬ证明产物中存在ＣｄＳｅꎻ在量子点晶格内部及边缘ꎬ没有观察到明显的晶格畸变ꎬ说明ＣｄＳ与ＣｄＳｅ具有很好的晶格匹配性ꎬＣｄＳｅ表面可能外延生长出ＣｄＳ层ꎮ由图２(ｃ)可视区域内个别较大量子点的能谱分析结果可以观察到ꎬＣｄ㊁Ｓ㊁Ｓｅ元素分布较为均匀ꎬＳ元素分布于量子点团聚体的整个投影区域ꎬ而Ｓｅ元素倾向于分布在投影区域的内部ꎬ分布面积明显小于Ｓ元素ꎬ表明合成物质为ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构的量子点ꎮＣｄＳｅ和ＣｄＳｅ/ＣｄＳ的吸收光谱与荧光光谱如图３所示ꎮ图３㊀ＣｄＳｅ与ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点吸收光谱和荧光光谱㊀㊀由图３可以看出ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ的吸收峰相较于ＣｄＳｅ有少许蓝移ꎬ相同的现象也发生于其荧光光谱中ꎮ这是由于在ＣｄＳｅ表面外延生长形成ＣｄＳ壳层所致ꎮ此外ꎬ图３(ｂ)中ＣｄＳｅ/ＣｄＳ的荧光强度远远高于ＣｄＳｅ的强度ꎬ这是由于ＣｄＳ壳层对ＣｄＳｅ核粒子的表面缺陷进行了修饰ꎬ减少了ＣｄＳｅ禁带结构中的缺陷能级数量ꎬ提高了ＣｄＳｅ３６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋激子复合发光的强度[１５]ꎮ２.２㊀荧光检测条件的优化按１.４中实验方法ꎬ采用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点检测Ｃｕ２＋浓度ꎬ改变静置反应时间ꎬ测得不同反应时间下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度及Ｃｕ２＋诱使ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭ꎬ结果如图４所示ꎮ图中纵坐标为荧光强度比Ｉ/Ｉ０ꎬＩ表示添加Ｃｕ２＋时量子点的荧光强度ꎬＩ０表示不添加Ｃｕ２＋时量子点的荧光强度ꎮ图４㊀反应时间对荧光强度的影响㊀㊀由图４可见ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度随时间变化不明显ꎬ说明其荧光稳定性较好ꎮ加入Ｃｕ２＋后ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭反应迅速ꎬ５ｍｉｎ后荧光强度保持稳定ꎬ说明５ｍｉｎ后Ｃｕ２＋与ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的反应基本完全ꎬ荧光淬灭效果接近最大值ꎮ故适宜的静置反应时间为５ｍｉｎꎮ溶液的ｐＨ不同可能会影响量子点的荧光强度ꎬ也可能会影响检测物质的灵敏度和选择性[１６]ꎮＴＧＡ封端的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点在ｐＨ较低的缓冲液中荧光几乎完全猝灭ꎬ并形成沉淀[１７]ꎮ如果ｐＨ过高ꎬＣｕ２＋会与溶液中的ＯＨ－发生化学反应ꎬ形成沉淀ꎬ进而影响检测的灵敏度ꎮ因此ꎬ本文考察溶液ｐＨ在５.５~１０.７的范围内变化时对实验结果的影响ꎮ测得不同ｐＨ下的ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光强度及Ｃｕ２＋诱使ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭ꎬ结果如图５所示ꎮ由图５可以看出:当溶液的ｐＨ较小时ꎬ由于量子点表面的硫醇基团不太稳定ꎬ不能保持较高的荧光强度ꎻ随着ｐＨ增大ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度逐渐增大并趋于稳定ꎬ当ｐＨ为８.０时ꎬ荧光强度接近最大值ꎬ此时Ｃｕ２＋诱使量子点荧光淬灭效率基本达到最高ꎮ故选择适宜的ｐＨ为８.０ꎮ图５㊀ｐＨ对荧光强度的影响２.３㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的荧光响应特性㊀㊀ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋具有灵敏的荧光响应特性ꎬ测得不同Ｃｕ２＋浓度下的荧光光谱及荧光淬灭率(１－Ｉ/Ｉ０４６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷图６㊀Ｃｕ２＋对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光淬灭效应㊀㊀由图６(ａ)可见ꎬ随着Ｃｕ２＋浓度的增加ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度逐渐下降ꎮ在Ｃｕ２＋浓度为６０μｍｏｌ/Ｌ的情况下ꎬ荧光猝灭率达到９２.７％ꎮ由图６(ｂ)可知ꎬＣｕ２＋浓度对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光强度的影响可以由两段线性关系表示ꎬ分别如图６(ｃ)和图６(ｄ)所示ꎮ由图６(ｃ)的拟合结果可知ꎬＣｕ２＋浓度(Ｃ(Ｃｕ２＋))在０.５~７μｍｏｌ/Ｌ范围内时ꎬ(１－Ｉ/Ｉ０)与Ｃ(Ｃｕ２＋)的线性关系为１－Ｉ/Ｉ０＝０.００８８２＋０.０７９４３Ｃ(Ｃｕ２＋)(１)线性相关系数Ｒ２＝０.９６９ꎮ由图６(ｄ)的拟合结果可知ꎬＣ(Ｃｕ２＋)在７~６０μｍｏｌ/Ｌ范围内时ꎬ(１－Ｉ/Ｉ０)与Ｃ(Ｃｕ２＋)的线性关系为１－Ｉ/Ｉ０＝０.４５６３７＋０.００７６２Ｃ(Ｃｕ２＋)(２)线性相关系数Ｒ２＝０.９８９ꎮ浓度检测限(ＬｉｍｉｔｏｆＤｅｔｅｃｔｉｏｎꎬＬＯＤ)计算公式为[１８]ＬＯＤ＝３δ/Ｋ(３)式中:δ为空白样１１次检测值的标准偏差ꎻＫ为标准曲线的斜率ꎮ根据式(３)计算得到体系对Ｃｕ２＋浓度的检测限为０.０６μｍｏｌ/Ｌꎬ本方法的检测限低于文献[１９－２１]的研究结果ꎮ采用不同配体的量子点检测Ｃｕ２＋浓度的方法比较如表１所示ꎮ表１㊀使用量子点测量Ｃｕ２＋浓度的方法比较量子点材料配体浓度检测限/(μｍｏｌ Ｌ－１)ＣｄＳ[１９]甘油三酯０.１ＣｄＳ[２０]肽０.５ＣｄＳ[２１]半胱氨酸１.５ＣｄＳｅ/ＣｄＳ(本文)ＴＧＡ０.０６２.４㊀荧光检测Ｃｕ２＋的选择性采用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针在最佳条件下对Ｃｕ２＋进行荧光检测ꎬ通过与其他１１种金属离子(即Ｋ＋㊁Ｎａ＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｂａ２＋㊁Ａｌ３＋㊁Ｍｎ２＋㊁Ｆｅ３＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｐｂ２＋㊁Ｃｄ２＋㊁Ｚｎ２＋)相比较ꎬ评估ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点体系对Ｃｕ２＋的选择性ꎮ其中ꎬ添加Ｃｕ２＋的浓度为５０μｍｏｌ/Ｌꎬ其他离子浓度取为Ｃｕ２＋浓度的１０倍ꎮ各种离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针荧光强度的影响如图７所示ꎮ图７㊀各种离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ荧光探针荧光强度的影响㊀㊀由图７可以看出ꎬ除Ｃｕ２＋以外的其他金属离子对ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光强度影响不大ꎬ说明ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎮ２.５㊀荧光淬灭机理分析物与荧光探针之间发生荧光淬灭反应的机理主要有静态淬灭和动态淬灭两种[２２]ꎮ静态淬灭认为分析物与荧光探针的基态荧光分子发生反应形成非荧光体ꎻ动态淬灭认为荧光淬灭与扩散过程有关ꎬ是分析物与处于激发态的荧光分子之间发生碰撞ꎬ释放热能ꎬ使得荧光体无辐射跃迁至基态ꎬ从而导致荧光淬灭ꎮ静态荧光淬灭过程会形成非荧光体ꎬ因此其反应前后的紫外－可见吸收光谱会发生改变ꎬ但反应前后的荧光寿命不发生改变ꎻ动态荧光淬灭与静态荧光淬灭特征相反ꎬ其反应前后紫外－可见吸收光谱不变ꎬ但荧光寿命会发生变化ꎮ不同Ｃｕ２＋浓度下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱如图８所示ꎮ添加Ｃｕ２＋和不添加Ｃｕ２＋时ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光寿命谱图如图９所示ꎮ由图８可见ꎬ添加不同浓度Ｃｕ２＋后ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱没有明显变化ꎮ由图９可见ꎬ添加Ｃｕ２＋后ꎬ量子点的寿命明５６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋显减小ꎮ因此ꎬＣｕ２＋导致ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光淬灭的机理为动态淬灭ꎮ图８㊀不同Ｃｕ２＋浓度下ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的紫外－可见吸收光谱图９㊀添加和不添加Ｃｕ２＋时ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点的荧光寿命谱图２.６㊀实际水样中Ｃｕ２＋浓度的检测为评估ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针对检测Ｃｕ２＋的实用性与可靠性ꎬ采用实际水样(自来水)进行检测实验ꎮ选取三种不同Ｃｕ２＋浓度水平(１０㊁２０㊁３０μｍｏｌ/Ｌ)的自来水样品ꎬ每个样品检测三次取平均值ꎬ检测结果如表２所示ꎮ表中回收率为Ｃｕ２＋浓度的检测值与实际值之比ꎬ相对标准偏差为标准偏差与平均值之比ꎬ反映Ｃｕ２＋检测的精度ꎮ表２㊀自来水样品中实际Ｃｕ２＋浓度与检测值的比较样品实际浓度/(μｍｏｌ Ｌ－１)检测值/(μｍｏｌ Ｌ－１)回收率/％相对标准偏差/％５４.８８９７.６２.８自来水１０１０.４５１０４.５２.５２０２０.３２１０１.６３.８㊀㊀由表２可看出ꎬ各样品的回收率均接近１００％ꎮ自来水中可能存在多种阳离子ꎬ如Ｎａ＋㊁Ｃａ２＋㊁Ｍｇ２＋㊁Ｍｎ２＋等ꎬ本文实际水样测定结果表明ꎬ这些金属离子的存在不会干扰Ｃｕ２＋的检测ꎬ再次证明了ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针对检测Ｃｕ２＋的实用性与可靠性ꎮ３㊀结论(１)采用溶液反应法成功合成了ＣｄＳｅ/ＣｄＳ核壳结构量子点荧光探针ꎮ基于Ｔｕｒｎ￣ｏｆｆ模式利用ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点检测水介质中的Ｃｕ２＋ꎬ在Ｃｕ２＋浓度为６０μｍｏｌ/Ｌ的情况下ꎬ荧光猝灭率达到９２.７％ꎮ(２)确定最优检测条件为:反应时间５ｍｉｎꎬ溶液ｐＨ为８.０ꎮ确定了荧光淬灭率与Ｃｕ２＋浓度间的分段线性关系ꎮ(３)紫外－可见吸收光谱和荧光寿命测试结果表明ꎬＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的荧光淬灭为动态淬灭机制ꎮ(４)对自来水样品中Ｃｕ２＋浓度的检测值与实际浓度的相对标准偏差不超过４％ꎬ且回收率较高ꎮＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋的检测具有高选择性ꎬ干扰离子的存在几乎不影响ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点对Ｃｕ２＋荧光响应的灵敏度ꎮ参考文献:[１]ＺＨＡＮＧＸＹꎬＺＨＡＮＧＭꎬＬＩＵＨꎬｅｔａｌ.Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ:ａｐｒｅｓｓｉｎｇｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎｉｎＥｎｖｉｒｏｎ￣ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｈｅａｌｔｈꎬ２０１９ꎬ１２:１－５.[２]ＳＭＩＣＨＯＷＳＫＩＰꎬＬＯＮＤＯＮＩＯＡ.Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆａｎａｌｙｔｉ￣ｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｓａｎｄｍｅｔ￣ａｌｌｏｉｄｓｉｎｄｉｅｔａｒｙｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏ￣ｃｈｅｍｉｃａｌＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１８ꎬ１３６:１１３－１２０.[３]ＨＡＲＩＢＡＬＡꎬＨＵＢＴꎬＷＡＮＧＣＧꎬｅｔａｌ.ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｕｒａｎｉｕｍｍｉｎｉｎｇａｒｅａｏｆＴｏｎｇｌｉａｏꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳａｆｅｔｙꎬ２０１６ꎬ１３０:１８５－１９２.[４]ＬＥＥＷꎬＫＩＭＨꎬＫＡＮＧＹꎬｅｔａｌ.Ａｂｉｏｓｅｎｓｏｒｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｍｅｔａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｅｎｈａｎｃｅｄｇｒｅｅｎｆｌｕｏｒｅｓ￣ｃｅｎｔｐｒｏｔｅｉｎ[Ｊ].Ｓｅｎｓｏｒｓꎬ２０１９ꎬ１９(８):１８４６.６６沈㊀阳㊀理㊀工㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀第４２卷[５]ＢＩＡＮＷꎬＷＡＮＧＦꎬＺＨＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｕｓｉｎｇｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＣｄＴｅ/ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ３０(７):１０６４－１０７０.[６]ＰＡＲＫＳＨꎬＫＷＯＮＮꎬＬＥＥＪＨꎬｅｔａｌ.Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒａｔｉｏ￣ｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｉｏｎｓ[Ｊ].ＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙＲｅｖｉｅｗｓꎬ２０２０ꎬ４９(１):１４３－１７９. [７]蔡朝霞ꎬ阮晓娟ꎬ石宝琴ꎬ等.水溶性ＣｄＳｅ量子点的合成及其作为荧光探针对大肠杆菌的快速检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０１１ꎬ３０(３):１０７－１１０. [８]孙雪花ꎬ张锦婷ꎬ郝都婷ꎬ等.基于Ａｇ＋修饰氮掺杂碳量子点用于组氨酸的荧光开启检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０２１ꎬ４０(４):３９９－４０３.[９]ＡＬＤＥＷＡＣＨＩＨꎬＣＨＡＬＡＴＩＴꎬＷＯＯＤＲＯＯＦＥＭＮꎬｅｔａｌ.Ｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ￣ｂａｓｅｄｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅꎬ２０１７ꎬ１０(１):１８－３３.[１０]李亚楠ꎬ王俊平.基于双发射免标记核酸探针的比率型荧光传感器用于银的检测[Ｊ].分析试验室ꎬ２０２０ꎬ３９(１):１２－１６.[１１]ＷＡＮＧＪꎬＪＩＡＮＧＣＸꎬＷＡＮＧＸＱꎬｅｔａｌ.Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎ"ｉｏｎ￣ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ"ｄｕａｌ￣ｅｍｉｓｓｉｏｎｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｎａ￣ｎｏｈｙｂｒｉｄｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｕｒｎ￣ｏｎａｎｄｒａｔｉｏ￣ｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓ[Ｊ].Ａｎａｌｙｓｔꎬ２０１６ꎬ１４１(２０):５８８６－５８９２.[１２]吕俊杰ꎬ董小绮ꎬ孟鑫ꎬ等.Ｍｎ掺杂ＺｎＳ/ＺｎＳ核壳量子点磷光猝灭法测定铜离子[Ｊ].分析试验室ꎬ２０１９ꎬ３８(３):３２１－３２５.[１３]ＣＡＯＹＷꎬＷＡＮＧＣꎬＺＨＵＢＨꎬｅｔａｌ.Ａｆａｃｉｌｅｍｅｔｈ￣ｏｄｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｌａｒｇｅａｎｄｔｕｎａｂｌｅｎｏｎｌｉｎｅａｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ[Ｊ].ＯｐｔＭａｔｅｒꎬ２０１７ꎬ６６:５９－６４.[１４]张梦亚ꎬ高兵ꎬ柳翠ꎬ等.Ｌ￣半胱氨酸修饰ＣｄＴｅ与ＣｄＴｅ/ＣｄＳ量子点的水相合成与表征[Ｊ].稀有金属材料与工程ꎬ２０１６ꎬ４５(Ｓ１):５５４－５５９.[１５]沈嘉林ꎬ李玲ꎬ沈水发.ＣｄＳｅ＠ＣｄＳ核－壳结构量子点的微乳水热法制备[Ｊ].功能材料与器件学报ꎬ２０１９ꎬ２５(２):８２－８７.[１６]ＢＩＡＮＷꎬＷＡＮＧＦꎬＺＨＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ｕｓｉｎｇｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌＣｄＴｅ/ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１５ꎬ３０(７):１０６４－１０７０.[１７]ＸＵＨꎬＭＩＡＯＲꎬＦＡＮＧＺꎬｅｔａｌ.Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ￣ｂａｓｅｄ"ｔｕｒｎ￣ｏｎ"ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｚｉｎｃａｎｄｃａｄｍｉｕｍｉｏｎｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｍｅｄｉａ[Ｊ].ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉ￣ｃａＡｃｔａꎬ２０１０ꎬ６８７(１):８２－８８.[１８]ＭＡＮＪＵＢＡＡＳＨＩＮＩＮꎬＴＨＡＮＧＡＤＵＲＡＩＴＤꎬＢＨＡＲＡＴＨＩＧꎬｅｔａｌ.Ｒｈｏｄａｍｉｎｅｃａｐｐｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｐａｒ￣ｔｉｃｌｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｒ３＋ｉｏｎｉｎｌｉｖｉｎｇｃｅｌｌｓａｎｄｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅꎬ２０１８ꎬ２０２:２８２－２８８.[１９]ＣＨＥＮＹＦꎬＲＯＳＥＮＺＷＥＩＧＺ.ＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｓｅｌｅｃｔｉｖｅｉｏｎｐｒｏｂｅｓ[Ｊ].ＡｎａｌＣｈｅｍꎬ２００２ꎬ７４(１９):５１３２－５１３８.[２０]ＧＡＴＴÁＳ￣ＡＳＦＵＲＡＫＭꎬＬＥＢＬＡＮＣＲＭ.Ｐｅｐｔｉｄｅ￣ｃｏａｔｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒ(ＩＩ)ａｎｄｓｉｌｖｅｒ(Ｉ)[Ｊ].ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎꎬ２００３(２１):２６８４－２６８５.[２１]ＢＯＯＮＭＥＣꎬＮＯＩＰＡＴꎬＴＵＮＴＵＬＡＮＩＴꎬｅｔａｌ.Ｃｙｓ￣ｔｅａｍｉｎｅｃａｐｐｅｄＣｄＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓａｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｉｏｎｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｏｎｇ￣ｗａｖｅｓｐｅｃｔｒａｌｓｈｉｆｔｓ[Ｊ].ＳｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａＰａｒｔＡ:ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙꎬ２０１６ꎬ１６９:１６１－１６８. [２２]甘晓娟ꎬ刘绍璞ꎬ刘忠芳ꎬ等.某些芳香族氨基酸作探针荧光猝灭法测定安乃近及其代谢产物[Ｊ].化学学报ꎬ２０１２ꎬ７０(１):５８－６４.(责任编辑:宋颖韬)７６第１期㊀㊀㊀汪登鹏等:ＣｄＳｅ/ＣｄＳ量子点荧光探针检测Ｃｕ２＋。

萘环荧光基团-杯芳烃的荧光传感器的研究进展彭文毫,安小宁(华南理工大学化学化工学院,广州510641) 摘　要:荧光型杯芳烃作为一类能发出荧光的物质被用作荧光探针,而杯芳烃带上荧光基团萘后,可利用其荧光发射光谱和荧光强度的不同,对有机分子和金属阳/阴离子等加以识别。

荧光型杯芳烃的合成颇具价值。

综述了国内外以荧光基团萘环的杯芳烃衍生物用作传感器的最新研究和应用进展。

关键词:杯芳烃;荧光基团;萘R esearch Progress in the C alixarene Derivatives Bearing Fluorescent N aphthalenePEN G Wen2hao,A N Xiao2ni ng(College of Chemistry&Chemical Engineering,South ChinaUniversity of Technology,Guangzhou　510641,China) Abstract:Fluorescent calixarene was acting as fluorescent probe because of its fluorescence.Calixarene was synthesized by the acid2catalysed condensation reaction between resorcinol and alde2hyde.It synthesized the cal2 ixarene derivatives bearing fluorescent naphthalene or naphthalene derivatives,and was used to recognize the or2 ganic molecule,metal cation and anion by the differences of fluorescent emission spectrum and fluorescent inten2 sity.The latest research and application progress of the calixarene derivatives bearing fluorescent naphthalene as sensor were summarized.K ey w ords:calixarene;fluorescent;naphthalene 当杯芳烃上修饰上荧光基团如萘、蒽、芘、苯并噻唑基团后,可以利用其与客体分子形成包结物后荧光发射光谱及荧光强度的改变来识别客体分子。

第 44 卷第 12 期2023年 12 月Vol.44 No.12Dec., 2023发光学报CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE宽带近红外荧光粉KScP2O7∶Cr3+的发光特性研究及近红外LED器件应用马子婷，张先哲，戴鹏鹏*，沈丽娜*（新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆发光矿物与光功能材料研究自治区重点实验室，新疆乌鲁木齐　830054）摘要：近红外（NIR）器件的小型化和智能化需求推动了高效宽带近红外荧光粉的设计与发展。

目前，Cr3+激活的宽带近红外荧光粉主要采用传统的多格位共占据策略设计实现。

然而，由于处在不同晶体学格位的Cr3+热猝灭行为不一致和光谱稳定性差等问题，导致其实际应用受限。

本文基于单格位占据策略，采用高温固相法制备了一系列宽带近红外荧光粉KSc1-x P2O7∶x Cr3+（x = 0.01~0.09），并对其晶体结构、发光性能及热猝灭机理进行分析。

研究结果表明，在x = 0.03 时，KSc0.97PO7∶0.03Cr3+（KSP∶0.03Cr3+）样品发光强度达到最大值，随后出现浓度猝灭现象，该现象主要归因于相邻Cr3+‐Cr3+之间的能量传递。

在蓝光激发下，KSP∶0.03Cr3+样品光谱覆盖700~1 200 nm，发射主峰位于857 nm，半高宽为149 nm。

此外，通过晶体结构和低温光谱分析以及对Cr3+所处晶体场强度计算，表明该宽带近红外发射的实现归因于Cr3+占据处于弱晶体场（D q/B = 1.98）的Sc3+晶体学格位。

在高温373 K时，样品的发光强度为室温下发光强度的60.2%，表明该荧光粉具有良好的热稳定性。

最后，利用该荧光粉与蓝光LED芯片制备了近红外荧光粉转换型LED（NIR pc‐LED）器件，证实该荧光粉在生物医学成像、夜视以及食品检测方面具有潜在应用价值。

关键词：近红外荧光粉；单格位占据策略；宽带发射； Cr3+掺杂； NIR pc-LED中图分类号：O482.31 文献标识码：A DOI： 10.37188/CJL.20230218Luminescence Properties of KScP2O7∶Cr3+ Broadband Near-infraredPhosphor and Application of Near-infrared LED DeviceMA Ziting， ZHANG Xianzhe， DAI Pengpeng*， SHEN Lina*（Xinjiang Key Laboratory for Luminescence Minerals and Optical Functional Materials，School of Physics and Electronic Engineering， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China）* Corresponding Authors， E-mail：394641236@；94423609@Abstract：The miniaturization and enhanced intelligence of near infrared （NIR）devices have stimulated the de‐sign and advancement of high-efficiency broadband NIR phosphors. It is widely believed that multisite co-occupancy strategy by Cr3+ ions is a very effective method for designing broadband near-infrared phosphors. However， Cr3+ ions at different crystallographic sites often exhibit distinct thermal-quenching behaviors， leading to poor spectral stabili‐ty，which hampers their practical applications.In our work，we prepared a series of KSc1-x P2O7∶x Cr3+（x= 0.01-0.09） broadband NIR phosphors via the high temperature solid-state method using the one-site occupation strategy.The crystal structure， luminescence performance and thermal quenching mechanism of KSc1-x P2O7∶x Cr3+ were inves‐tigated in detail. At x = 0.03 ， the luminescence intensity of KSc0.97P2O7∶0.03Cr3+（KSP∶0.03Cr3+） reaches its maxi‐mum. The concentration quenching appears when x exceeds 0.03， which is attributable to energy transfer between文章编号： 1000-7032（2023）12-2158-10收稿日期：2023‐09‐20；修订日期：2023‐10‐08基金项目：国家自然科学基金（62264014，52262029，51762040）；新疆维吾尔自治区自然科学基金（2021D01E19，2022TSY‐CXC0016）；新疆师范大学青年科技创新人才项目（XJNUQB2022‐15）；新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目（XSY202201013）Supported by National Natural Science Regional Foundation of China（62264014，52262029，51762040）； Natural Science Foun‐dation of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2021D01E19，2022TSYCXC0016）； Project of Youth Science and Technology In‐novation Talent Project of Xinjiang Normal University（XJNUQB2022‐15）；Postgraduate Research and Innovation Project ofXinjiang Uygur Autonomous Regions（XSY202201013）第 12 期马子婷，等：宽带近红外荧光粉KScP2O7∶Cr3+的发光特性研究及近红外LED器件应用adjacent Cr3+-Cr3+. Under blue light excitation of ~ 471 nm， the KSP∶0.03Cr3+ phosphor exhibits a broadband emis‐sion ranging from 700 nm to 1 200 nm， with a peak centered at 857 nm and a full width at half-maximum （FWHM）of ~149 nm. Structural analysis and low temperature spectroscopy indicate that the broadband NIR emission originate from Cr3+ occupying a single Sc3+ site with the weak crystal field （D q/B = 1.98） in the KSP host. At 373 K， the inte‐grated emission intensity of KSP∶0.03Cr3+ sample keeps 60.2% of that at room temperature， suggesting good PL ther‐mal stability.Finally，we prepared a near-infrared phosphor-converted LED device （NIR pc-LED）by utilizing the KSP∶0.03Cr3+ NIR phosphor and a blue light LED chip， and confirm its potential applications in night vision， bio‐medical imaging， and food detection.Key words：near-infrared phosphor； one-site occupation strategy； broadband emission； Cr3+； NIR pc-LED1　引 言近红外光谱分析是一种高效、无损的分析技术，广泛应用于夜视照明、植物生长和生物成像等领域。

萘酰亚胺类荧光分子探针的研究进展李辉;董毅;郝志云;杨新周;朱以常【摘要】荧光分子探针作为一种有效的金属离子检测手段，不仅使用方便，而且具有高灵敏度，高选择性等突出的优点。

作者综述了萘酰亚胺类荧光分子探针的最新研究进展；指出萘酰亚胺化合物具有独特的荧光化学性质（如荧光量子产率高、荧光发射波长适中、斯托克斯位移大、光稳定性好、结构易于修饰等），因此被广泛应用于荧光探针研究领域，并且在合成、离子识别、检测及细胞成像等方面不断取得新的应用。

%Fluorescent molecular probes as a kind of efficient means to detect metal ions exhibit the advantages of easy operation as well as high sensitivity and selectivity .This review summa-rizes the most recent research progress of naphthalimide-based fluorophore molecular probes .It is pointed out that naphthalimides exhibit unique fluorescent chemical properties (such as high fluorescence quantum yield ,moderate fluorescence emission wavelength ,large Stokes shifts , good light stability and good accessibility to structure modification ) .This is why naphthalim-ides are highly focused on the research field of fluorophore molecular probes .Besides ,it is also pointed out that new progresses have been continuously made in the synthesis ,ion recognition , detection and applications in live cell imaging of naphthalimide fluorescent molecular probes .【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P311-316)【关键词】萘酰亚胺;荧光;分子探针;研究进展【作者】李辉;董毅;郝志云;杨新周;朱以常【作者单位】德宏师范高等专科学校，云南芒市678400;德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400;德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400;德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400;德宏师范高等专科学校，云南芒市 678400【正文语种】中文【中图分类】O6443过渡金属及重金属在自然界中广泛地存在，他们中的一些元素在生命过程中具有重要的功能，而另外一些元素则在很低浓度时就对生物具有极强的毒性，因此这些物质的检测对生命、环境和医学科学以及工、农业生产等都有重要的意义[1]. 目前国际上比较先进的检测方法就是荧光分子探针检测法，此检测法不仅方法简便，而且在灵敏度、选择性、响应时间、原位测定(如荧光成像技术)以及利用光纤进行远距离检测方面均有突出优点，因此在传统的受体分子上连接荧光团，构造超分子荧光传感器用于识别金属离子的研究近年颇受重视[2].目前应用广泛的荧光物质主要分为以下几种类型：萘酰亚胺类、罗丹明类、荧光素类、菁染料、BODIPY(氟硼二吡咯)类、喹啉类等，其中1,8-萘酰亚胺类化合物是近年来比较热门的功能材料. 1,8-萘酰亚胺是由1,8-萘酐制备而来的，1,8-萘酐本身没有荧光，在4-位引入如氨基等供电子基团后形成强的推拉电子体系，使电子容易激发，从而发出荧光[3]. 这类荧光团的分子结构具有如下几个特点[4-5]：共平面性；具有较大的共轭体系；分子结构中一端具有强的给电子能力，另一端具有强的吸电子能力，因此其分子结构中存在着一个大的“吸-供电子共轭体系”. 处于这样体系中的电子很易受到光的照射而发生跃迁，从而产生荧光，特别是4-位有强供电子基如氨基的衍生物都能够发射强的荧光.萘酰亚胺类荧光团具有荧光量子产率高、荧光发射波长适中、斯托克斯位移大、光稳定性好和结构易于修饰等优点，已被广泛应用于荧光传感领域，被用来测定Na+[6]、Hg2+[7-9]、Cu2+[10-11]、Zn2+[12-13]等金属离子. 近些年来，研究人员主要致力于萘酰亚胺的萘环上的单取代和双取代的衍生物方面的研究，通过引入不同的取代基后得到新的化合物，并取得了一定成效.由于在萘酰亚胺的4-位上引入供电子基团之后会导致其荧光增强，因此对于单取代的萘酰亚胺类荧光探针主要是集中在1,8-萘酰亚胺的4-位取代的研究上. 2010年CHEN等人基于萘酰亚胺为荧光团，硫氮杂环为识别基设计合成了Hg2+的高选择性和高灵敏度的荧光传感器1[14]，该探针在水溶液中识别Hg2+，其荧光强度增大5倍. 此外，探针和Hg2+的络合物可以选择性的识别Ag+，使其荧光猝灭. 细胞实验证明该探针可应用于生物系统中对Hg2+的检测.XU等人设计合成了锌离子比率荧光分子探针2 [15]. 在乙腈溶液中，该探针能够排除其他重金属和过渡金属离子的干扰，对锌离子显现出极高的选择性. Zn2+的加入使得2的荧光增强22倍，红移31 nm，发射绿色荧光. 有趣的是，Cd2+的加入也能够使其荧光增强21倍，蓝移38 nm，发射蓝色荧光，因此可以通过肉眼区分Zn2+和Cd2+. 该探针成功的应用于细胞内Zn2+的成像，和斑马鱼胚胎生长过程中Zn2+的检测.ZHU基于ICT(分子内电荷转移)机理设计萘酰亚胺荧光分子探针3[16]和4[17]. 探针3对DTT(1,4-二硫苏糖醇)有很高的选择性且荧光发生66 nm红移，可以用肉眼直接观察到，颜色由无色变到绿玉色. 细胞成像实验进一步证实该探针可以应用于生物环境中DTT的检测及研究. 化合物4是以二硫醚基团为识别基设计出的硫醇类高选择性比率荧光分子探针. 随着硫醇的加入，探针4呈现出48 nm的荧光发射红移，且颜色由无色变成绿玉色，可用肉眼直接观察到. 最为重要的是，该化合物是第一个通过比率荧光方法检测生物体系中谷胱甘肽含量的探针.XU等人[18]基于萘酰亚胺为荧光团及PET(光诱导电子转移)机理设计并合成了一个连有新颖受体的荧光探针化合物5. 在水溶液中，该探针是Ag+的一个高选择性的荧光开启探针，当有其他各种金属离子尤其是汞离子存在时，并不影响探针5对Ag+的高选择性. 同时，探针5与Ag+以1∶1方式进行结合，所形成的探针5-Ag+配合物在阴离子溶液中选择性识别I-，且荧光强度显著减弱；因此可以把探针5和Ag+所形成的配合物称作是碘离子的一个选择荧光“开-关”探针. 此外，通过活细胞的成像实验，该探针可以用来检测细胞内的Ag+.LIU等人[19]基于1,8-萘酰亚胺和8-氨基喹啉荧光团设计并合成了Cu2+的一个新的比率荧光传感器6. 在水溶液中当有其他过渡金属离子存在时，该探针受到两个荧光团的共同作用对Cu2+呈现出高度选择性比率响应，同时探针的荧光强度增强. 此外，该探针还被成功应用到了人类乳腺癌细胞中对Cu2+的监测成像.ZHANG等人[20]设计并合成了探针7，该探针以1,8-萘酰亚胺为荧光团. 在水溶液中以DPA(N,N-二(2-吡啶甲基)胺)为识别基团，对Zn2+表现出高的选择性并发生了大的荧光改变，这是因为探针与Zn2+结合之后，Zn2+抑制了探针的PET过程导致其荧光强度增大59倍并伴有29 nm的红移. 同时化合物7与Zn2+所形成的配合物，在各种阴离子存在的条件下对PPi(焦磷酸盐)有很好的选择性识别，其荧光发生23 nm蓝移并伴随有明显的荧光猝灭现象. 在生物学的应用方面，该探针已经被成功应用于C2C12细胞中Zn2+和PPi的检测.KIM等人[21]设计并合成了F-的一个新型比色和比率的荧光传感器8，在乙腈溶液中，随着F-的加入，Si-O键断裂，探针8分解出一个4-氨基-1,8-萘酰亚胺绿色荧光化合物，最终导致探针的荧光发射光谱发生了49 nm的红移、溶液的颜色发生了显著的改变，由无色变成浅绿色，同时伴随着双光子吸收和发射比率变化.此外，到目前为止，该探针是F-的第一个基于萘酰亚胺的双光谱比率荧光探针. CHEN等人[22]基于PET机理设计合成探针9，可在乙腈水溶液中选择性识别Cu2+，其荧光增强4.5倍，并以1∶1方式与Cu2+结合，因此该探针可以称作Cu2+荧光开启型探针. 值得注意的是，该探针对Cu2+表现出高的灵敏性，其对Cu2+的检测极限能够达到0.15 μmol·L-1.KUMARM等人[23]基于荧光能量共振转移(FRET)机理设计合成了一个带有萘酰亚胺和罗丹明两个荧光团的探针10，该探针通过键能转移的方式在THF-H2O中选择性识别Hg2+，并伴有荧光峰红移，其荧光强度增强407倍，荧光量子产率增加9倍. 该探针与Hg2+所形成的配合物在KI溶液中荧光猝灭，但是随着Hg2+的加入，其荧光又恢复，这就暗示着该探针对Hg2+响应是可逆的. 此外，该探针还被成功用到前列腺癌症细胞中Hg2+的成像实验，这将有助于我们认识处于分子阶段的生物发展过程.近些年来经研究发现双取代萘酰亚胺衍生物在设计合成荧光分子探针方面有一些特别的优点，如具有更好的刚性结构以及金属离子结合位点，双取代的氨基易发生去质子化促进吸收以及发射光谱向长波方向移动等. 因此，研究人员主要在萘酰亚胺的4,5-位或3,4-位引入不同取代基作为受体，设计合成了一系列荧光探针.XU基于ICT机理设计合成了新的4,5-二取代-1,8-萘酰亚胺衍生物11[24]，该化合物为Cu2+离子的比率荧光传感器. 在纯水溶液中，随着Cu2+的加入，荧光发射发生蓝移，从534 nm蓝移至478 nm，荧光增强. 此外，在纯水中该传感器与Cu2+的络合物可以作为氰化物的比率荧光传感器.QIAN等人设计合成了不对称取代4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺荧光传感器12[25]，该探针在中性水溶液中专一识别Cu2+，当其受体与Cu2+结合后，与1,8-萘酰亚胺荧光团相连的仲胺发生去质子化，导致氮原子供电子能力增强，使得吸收峰发生50 nm红移并且产生较大的比色响应. 此外，在pH=6.0 ～ 12范围内探针不受溶液的酸碱性影响，该探针能够在强碱环境下检测Cu2+. 这是第一个能够在如此大的pH范围内检测Cu2+的荧光化学传感器.QIAN等以1,8-萘酰亚胺为荧光团，2-氨基二苯胺为识别基团设计合成了可以用肉眼直接观察的Cu2+比色荧光传感器13[26]，在中性水溶液中专一识别Cu2+，表现出对Cu2+很好的选择性和灵敏度，其分析检测极限为3.0 × 10-7 mol·L-1，探针与Cu2+按1∶1络合，络合之后与1,8-萘酰亚胺荧光团相连的仲胺发生去质子化导致氮原子供电子能力增强，使得吸收峰发生78 nm红移并且带有比色响应. CHEN等人[27]基于ICT机理设计并合成了N-丁基-4,5-二取代-1,8-萘酰亚胺(14)，是Cu2+的一个新型比率、专一选择性的荧光分子探针. 该探针在乙醇-水溶液中比率响应Cu2+，并伴随着荧光颜色的改变，即由黄色变化到绿色；且与铜离子的结合比为1∶1，即使有其他的金属离子存在，也不影响该探针对Cu2+的专一选择性. 值得注意的是，该探针在人工培养的细胞中成功的检测到了Cu2+的存在并带有相同的荧光改变. 由于探针中两个羰基的引入使得与萘环相连的两个氨基的供电子能力减弱，导致了探针在识别Cu2+过程中发生了50 nm的蓝移. 这种带有羰基的传感器的设计思路对其他金属离子荧光传感器的设计和发展有一定的启示作用. ZHANG等人[28]设计并合成了组氨酸和富含组氨酸蛋白质的一个高选择性比色和荧光增强的荧光分子探针15. 在中性稀的乙醇-水溶液中有20种天然氨基酸存在时，该探针可以高选择性和高灵敏度地识别组氨酸，且用肉眼可直接观察到溶液颜色由棕红色变成浅绿色；同时在537 nm处，该探针的荧光强度增大18倍，荧光量子产率增加99倍，是一个典型的荧光“关-开”型探针. 此外，该探针还可以检测到富含组氨酸的蛋白质并且成功应用到细胞内组氨酸和富含组氨酸蛋白质的检测，这预示着该探针具有一定的应用前景.JANG等人[29]设计并合成了一种水溶性的T1(纵向弛豫)核磁共振成像造影剂16，该探针以1,8-萘酰亚胺为荧光团其萘环的4-位和5-位引入了Gd3+离子的螯合剂DTTA(二亚乙基三胺四乙酸). 在金属离子溶液中，该探针选择性识别Cu2+，由于Cu2+的顺磁性导致探针荧光猝灭，然而随着Cu2+的加入该探针的T1核磁共振成像信号增强. 这个新型探针造影剂可以被应用于活细胞中游离Cu2+的检测，同时通过该探针的合成与应用将更大程度的激发研究人员去设计并发展新型的探针用于活细胞中游离金属离子的检测.李辉设计并合成了一系列3,4-二取代-1,8-萘酰亚胺衍生物荧光分子探针[30]，在甲醇-水溶液中研究了他们的光谱性能，发现4-位氨基连接喹啉的3,4-二氨基-1,8-萘酰亚胺荧光探针17对Cu2+表现出良好的选择性络合促进的荧光增强识别现象，其荧光强度增加约5倍. 该探针与Cu2+结合后导致萘酰亚胺4-位氨基上的氢离去，氨基的供电子能力增强，促进了ICT过程，其最大吸收峰红移100 nm，可直接观察到溶液颜色由黄色变成紫红色. 因此，该探针是一个Cu2+变色响应同时荧光增强的双通道检测探针分子. 同时，该探针与Cu2+结合所形成的配合物是NO的第一个基于邻苯二胺型比色荧光探针[31].基于萘酰亚胺独特的荧光化学性质，以萘酰亚胺为荧光团的荧光探针的研究已经成为了一个非常热门的研究领域，并且已初步应用于环境科学、生物学、分析化学等学科领域的研究. 目前虽然已有大量优秀的此类荧光探针被合成出来，并且其中部分性质优秀的探针已成功应用于细胞和生物体内金属离子、阴离子等的识别、检测和成像研究，但是如何更好地优化已有荧光探针的性能并进一步推进其在临床医疗、环境检测尤其是疾病诊断治疗等领域的实际应用，是我们所面临的一个重要问题. 此外，为了便于荧光探针的应用，实现荧光分子探针的集成化和非均相化也将是未来的研究重点.【相关文献】[1]朱维平, 徐玉芳, 钱旭红. 具有重要生物学意义的重金属及过渡金属离子荧光分子探针[J]. 化学进展. 2007, 19(9): 1229-1238.[2]马国春. 新型萘酰亚胺金属离子荧光探针的设计、合成及性能研究[D]. 天津: 天津大学博士学位论文, 2007.[3]赵同丰, 赵德丰, 于华云，等. 1,8-萘酰亚胺类荧光材料的进展[J]. 染料工业，1997, 34(1): 8-15.[4]王秀玲, 李亚明, 张华. 用于有机电致发光材料的萘酰亚胺类荧光染料的研究进展[J]. 染料与染色, 2005, 42(3): 1-4.[5]AEXIOU M S, TYCHOPOUK V, GHORBANIAN S, et al. The UV-Visible absorption and fluorescence of some substituted 1,8-naphthlimides and naphthalic anhydrides [J]. J Chem Soc; Perkin Trans, 1990, 5: 837-842.[6]HE Huarui, MORTELLARO M A, LEINER M J P, et al. Fluorescent chemosensor for sodium based on photoinduced electron transfer [J]. Anal Chem, 2003, 75(3): 549-555. [7]LI Chunyan, ZHANG Xiaobing, YU Ruqin, et al. Naphthalimide-porphyrin hybrid based ratiometric bioimaging probe for Hg2+: well-resolved emission spectra and unique specificity [J]. Anal Chem, 2009, 81(24), 9993-10001.[8]LIU Bin, TIAN He. A selective fluorescent ratiometric chemodosimeter for mercury ion [J]. Chem Commun, 2005, 25(1): 3156-3158.[9]GUO Xiangfeng, QIAN Xuhong, JIA Lihua. A highly selective and sensitive fluorescent chemosensor for Hg2+ in neutral buffer aqueous solution [J]. J Am Chem Soc, 2004,126(8): 2272-2273.[10]XU Yufang, LU Feng, QIAN Xuhong, et al. Highly sensitive and selective ratiometric fluorescent copper sensors: different binding affinities modulated by three separate side chains of naphthalimide [J]. Sci China Ser B: Chem, 2009, 52(6): 771-779.[11]JISHA V S, THOMAS A J, RAMAIAH D. Fluorescence ratiometric selective recognition of Cu2+ ions by dansyl- naphthalimide dyads [J]. J Org Chem, 2009, 74: 6667-6673. [12]WANG Jiaobing, XIAO Yi, QIAN Xuhong, et al. A pH-resistant Zn(II) sensor derived from 4-aminonaphthalimide: design, synthesis and intracellular application [J]. J Mater Chem, 2005, 15: 2836-2839.[13]HA N L, XU Zhaochao, SOOK K K. Pyrophosphate-selective fluorescent chemosensor at physiological pH: formation of a unique excimer upon addition of pyrophosphate [J]. J Am Chem Soc, 2007, 129(13): 3828-3829.[14]CHEN Tao, ZHU Weiping, XU Yufang, et al. A thioether-rich crown-based highly selective fluorescent sensor for Hg2+ and Ag+ in aqueous solution [J]. Dalton Trans, 2010, 39: 1316-1320.[15]XU Zhaochao, BAEK K H, YOON J. Zn2+-Triggered amide tautomerization produces a highly Zn2+-selective, cell-permeable, and ratiometric fluorescent sensor [J]. J Am Chem Soc, 2010, 132: 601-610.[16]ZHU Baocun, ZHANG Xiaoling, TAN Weihong, et al. A highly selective ratiometric fluorescent probe for 1,4-dithiothreitol (DTT) detection [J]. Org Biomol Chem, 2010, 8: 1650-1654.[17]ZHU Baocun, ZHANG Xiaoling, LI Yamin, et al. A colorimetric and ratiometric fluorescent probe for thiols and its bioimaging applications [J]. Chem Commun, 2010, 46: 5710-5712.[18]XU Lin, XU Yufang, QIAN Xuhong, et al. A highly selective and sensitive uorescence “turn-on” probe for Ag+ in aqueous solution and live cells [J]. Dalton Trans, 2012, 41: 7212-7217.[19]LIU Zhipeng, ZHANG Changlin, GUO Zijian, et al. Design and synthesis of a ratiometric fluorescent chemosensor for Cu(II) with a fluorophore hybridization approach [J]. Org Lett, 2012, 14(17): 4378-4381.[20]ZHANG Junfeng, KIM S, KIM J S, et al. Pyrophosphate-selective fluorescent chemosensor based on 1, 8-naphthalimide-DPA-Zn(II) complex and its application for cell imaging [J]. Org Lett, 2011, 13(19): 5294-5297.[21]ZHANG Junfeng, LIM C S, KIM J S, et al. A highly selective colorimetric and ratiometric two-photon fluorescent probe for fluoride ion detection [J]. Org Lett, 2011, 13(5): 1190-1193.[22]CHEN Zhijun, WANG Limin, CHEN Li, et al. Highly selective uorescence turn-on chemosensor based on naphthalimide derivatives for detection of copper(II) ions [J]. Spectrochim Acta Part A: Mol and Biomol Spectrosc, 2013, 105: 57-61.[23]KUMAR M, KUMAR N, KAUR T, et al. Naphthalimide appended rhodamine derivative: through bond energy transfer for sensing of Hg2+ ions [J]. Org Lett, 2011, 13(6): 1422-1425.[24]XU Zhaochao, PAN Jie, SPRING D R. Ratiometric fluorescent and colorimetric sensors for Cu2+ based on 4,5-disubstituted-1,8-naphthalimide and sensing cyanide via Cu2+ displacement approach [J]. Tetrahedron, 2010, 66: 1678-1683.[25]HUANG Junhai, XU Yufang, QIAN Xuhong. A red-shift colorimetric and fluorescent sensor for Cu2+ in aqueous solution: unsymmetrical 4,5-diaminonaphthalimide with N-H deprotonation induced by metal ions [J]. Org Biomol Chem, 2009, 7: 1299-1303.[26]HUANG Junhai, XU Yufang, QIAN Xuhong. A colorimetric sensor for Cu2+ in aqueous solution based on metal ion-induced deprotonation: deprotonation/protonation mediated by Cu2+-ligand interactions [J]. Dalton Trans, 2009： 1761-1766.[27]CHEN Xiufu, WANG Jingyun, PENG Xiaojun, et al. A ratiometric and exclusively selective Cu(II) uorescent probe based on internal charge transfer (ICT) [J]. Tetrahedron, 2011, 67: 4869-4873.[28]ZHANG Shenyi, YANG Chunmei, QIAN Xuhong, et al. Highly selective, naked-eye anduorescent “off-on” probe for detection of histidine/histidine-rich proteins and its application in living cell imaging [J]. Org Biomol Chem, 2012, 10: 1653-1658.[29]JANG J H, BHUNIYA S, KIM J S, et al. Cu2+-Responsive bimodal (optical/MRI) contrast agent for cellular imaging [J]. Org Lett, 2013, 15(18): 4702-4705.[30]李辉. 3,4-二取代-1,8-萘酰亚胺衍生物荧光分子探针的合成及性能研究 [D].齐齐哈尔：齐齐哈尔大学硕士学位论文，2011.[31]SUN Xiaolong, XU Yufang, QIAN Xuhong, et al. Copper-promoted probe for nitric oxide based on o-phenylenediamine: Large blue-shift in absorption and uorescence enhancement [J]. Anal Methods, 2012, 4: 919-922.。

蒽系荧光分子研究进展吴玉芹;李立冬;吴俊方【摘要】综述了近年来蒽系荧光受体的研究现状及其发展趋势，重点介绍了该类物质在功能性分子设计、分子识别方面的研究进展。

展望了其广阔的应用前景，期望其能在生命科学、信息科学、环境分析、临床医学和显微技术等领域得到广泛的应用。

%The research progress and development trend of anthracene system fluorescence recently are summarized, its research progress in functional molecular design and molecular recognition are introduced emphatically. Its wide application are prospected, expecting more widely used can achieved in the fields of life science, information science, enviormental analysis, clinical medicine, micro - technology.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)023【总页数】5页(P24-28)【关键词】蒽;荧光;识别;进展【作者】吴玉芹;李立冬;吴俊方【作者单位】盐城工学院实验教学部,江苏盐城224051;盐城工学院实验教学部,江苏盐城224051;盐城工学院实验教学部,江苏盐城224051【正文语种】中文【中图分类】TQ241.55荧光分子开关是超分子化学的重要组成部分，荧光基团是荧光分子探针的最基本组成部分，作用是将分子识别信息表达为荧光信号，用作信号识别的荧光发射团多为稠环芳香族化合物，以萘、蒽和芘为主要代表的芳烃类都能产生强而稳定的荧光，它们作为结构最简单的荧光团，经常用于基础理论的研究。

手性药物拆分的研究进展许多药物具有光学活性(opitical activeity)。

一般显示光学活性的药物分子，其立体结构必定是手性(chirality)的，即具有不对称性。

手性是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能重合。

互为镜像关系而又不能重合的一对分子结构称为对映体(enantiomer)。

虽然对映异构体药物的理化性质基本相同，但由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等，后者对与之结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求。

因此，对映异构体在动物体内往往呈现出药效学和药动学方面的差异。

鉴于此，美国食品药品监督管理局规定，今后研制具有不对称中心的药物，必须给出手性拆分结果，欧盟也提出了相应的要求。

因此，手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。

目前，利用酶法、超临界流体色谱(SFC)法、化学法、高效液相色谱(HPLC)法、气相色谱(GC)法、毛细管电泳(capillary electrophoreisis，CE)法和分子烙印法拆分对映体，已成为新药研究和分析化学领域的重要课题。

笔者在本文综述了近年来利用上述方法拆分手性药物的研究进展。

1酶法酶的活性中心是一个不对称结构，这种结构有利于识别消旋体。

在一定条件下，酶只能催化消旋体中的一个对映体发生反应而成为不同的化合物，从而使两个对映体分开。

该法拆分手性药物已有较久的历史，反应产物的对映过剩百分率可达100％。

酶催化的反应大多在温和的条件下进行，温度通常在0～50℃，pH 值接近7.0。

由于酶无毒、易降解、不会造成环境污染，适于大规模生产。

酶固定化技术、多相反应器等新技术的日趋成熟，大大促进了酶拆分技术的发展。

脂肪酶、酯酶、蛋白酶、转氨酶等多种酶已用于外消旋体的拆分。

脂肪酶是最早用于手性药物拆分的一类酶，是一类特殊的酯键水解酶，具有高度的选择性和立体专一性，反应条件温和，副反应少，适用于催化非水相递质中的化学反应，在B 一受体阻滞药、非甾体类抗炎药和其他多种药物的手性拆分中都有广泛的应用。