作为一种高量子产率的荧光分子,罗丹明常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计合成。该文对近年来罗丹明类荧光探针在重金属与过渡金属离子检测中的应用进行了详细综述,包括作用机理、检测离子、应用范围及检测水平都进行了详细的比较分析。另外,提出了罗丹明类重金属离子荧光探针研究目前存在的问题和今后的发展趋势。

第 3卷， 1期 0第 O20 1 0年 10月

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S e to c p n p c r lAn l ss p c r s o y a d S e ta a y i

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王晓春，刘晓端L,杨永亮，申庆华。,罗松光，李奇1 .国家地质实验测试中心，京北 10 3 007 4 7 0 50 0

2 .中国地质科学院生态地球化学重点实验室，北京 1 0 3 007 3 .中原油田井下特种作业处，南濮阳河

摘

要

作为一种高量子产率的荧光分子，罗丹明常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计合成。

该文对近年来罗丹明类荧光探针在重金属与过渡金属离子检测中的应用进行了详细综述，包括作用机理、 检测离子、应用范围及检测水平都进行了详细的比较分析。另外，出了罗丹明类重金属离子荧光探针研究提目前存在的问题和今后的发展趋势。 关键词罗丹明；重金属和过渡金属离子；测技术 检中图分类号： 5. 06 3 3文献标识码：A D:1 . 94 ji n 10—53 2 1 )02 9—7 OI 0 3 6/.s . 0 00 9 (0 0 1—6 30 s子的荧光探针技术由于操作简便、测限低而备受关注 _,检 2

引言重金属和过渡金属广泛地存在于自然界中，中的一些其

人们在利用分子识别原理设计各种金属离子光学探针方面取得了极大的成功并广泛应用于化学、生物学和环境科学等领域[。其中，罗丹明类荧光分子因具有良好的光稳定性、 7

元素在生命过程中具有非常重要的功能，铜对肿瘤血管生如长因子起重要的调节作用，锌广泛参与细胞生长发育、因基

对 p不敏感、 H长波长发射和高量子产率等优点成为该方法最重要的荧光母体之一。作为重要的荧光材料，罗丹明类荧光分子是以氧杂蒽为母体的碱性咕吨染料，其羧基可与伯氨反应生成独特的五元环内酰胺结构。图 1给出了罗丹明 B与

转录、神经传递等各种重要生命过程；另外一些元素则在较低浓度时对生物具有极强的毒性，如铅能引起消化系统、神

经系统及心脏的病变；境中无机的汞离子可被沉积物中的环

重金属和过渡金属离子作用的示意图。如图所示，闭环结构的罗丹明内酰胺的摩尔吸光系数和荧光量子产率非常低，几乎没有荧光。当识别基团 R在羰基的协同作用下与某种重金属或过渡金属离子发生作用时，可导致探针的内酰胺键断裂，形成开环结构，导致荧光强度显著增强，而实现对该从离子的选择性识别。由于具有响应机理独特、检测灵敏、干

细菌转化为有机汞，通过食物链的累积与传递，终传输到最食物链顶端的人类，从而威胁人类的健康 l。因此，建立快 j]

速、高效的重金属和过渡金属检测方法在生命科学、环境科学、医学科学以及农业生产等方面都具有重要的意义。高效检测方法的建立不仅有利于掌握重金属和过渡金属传播和迁移途径与特征，而且町以为其造成的环境污染进行评估和开展有效控制提供理论和技术上的保障。近年来，于离子诱导产生的荧光变化机理检测金属离基

扰少等特点，罗丹明类荧光探针在重金属和过渡金属离子的检测中得到了广泛应用。该类探针的设计基本思路是通过适

当的桥联剂将罗丹明类荧光母体与高选择性的含有 N, s 0,

矗荧 _‘光

柯荧光

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Fi.1 Re c in e ha im fr da i e B t a y t lin nd t a sto ealin g a to m c ns o ho m n wih he v me a o a r n ii n m t o

收稿日期：2 1—31。修订日期： 0 00—0 0 00—0 2 1—62

基金项目：国家地质实验测试中心基本科研业务费项目(o 9 s o ) 2 o c J 5资助

作者简介：王晓春， 9 4 1 7年生，国家地质实验测试中心助理研究员

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