荧光分子探针用于重金属离子的检测摘要环境问题已成为全球共同关注的一个热点，亦是我国经济和社会可持续发展面临的主要问题之一，对环境污染物的监测方法的研究已成为当今整个化学领域的一大热门。在各种环境有毒物质中，重金属离子（尤是汞、铅、铬等离子）由于其对生命体系及整个水系的生态平衡的不可逆破坏（即使痕量存在）而尤为引人关注。如何有效地检测这些重金属阳离子对于生物化学、环境科学以及医学等都有着重大的意义，同时也对现代
分析
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化学提出了新的挑战。荧光分子探针能够将分子识别的信息转换成能被感知的荧光信号，具有灵敏度高、选择性好、检出限低的微量分析技术，荧光化学传感器可以对单(多)种对象进行实时、在线检测等特点，克服了传统环境分析与监测手段步骤繁琐冗长、耗费大量试剂、不能实时在线分析的缺点，因而成为分析化学的研究热点。然而，汞、铜等重金属离子对常见的荧光染料具有较强的淬灭效应，许多已报道的重金属离子荧光探针是基于荧光淬灭原理的。荧光淬灭型探针相对于荧光增强型探针而言，具有背景信号大，灵敏度较低而不太适合用于生物样品的检测等缺点，
设计
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合成荧光增强型重金属离子荧光探针是近年的研究热点和难点；比率型荧光探针通过
记录
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两个荧光激发或发射峰的比值来实现对目标的检测，具有受环境因素的影响小，有利于增加响应范围，提高灵敏度等优势。将探针分子连接在材料
表
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面，可增加探针分子的负载量，并为探针分子进入细胞或组织提供良好的基础。针对上述研究热点，为提高荧光分子探针在灵敏度、选择性及生物体系应用等方面的性能，我们选取罗丹明、萘酰亚胺、卟啉等为母体分子，设计合成了一系列用于重金属离子检测的新型荧光分子探针。探针的响应信号包括荧光增强、比率型和荧光淬灭。并选取两个特征化合物连接在材料上或者将特征化合物溶解于特殊材料中，实现了对目标离子高灵敏度、高选择性的检测以及对水溶液中目标离子的清除。具体工作如下：设计并合成了以多取代酚-钌吡啶化合物为荧光探针用于Co2+的测定。在金属阳离子中，除了铜离子，该探针对钴离子具有良好的选择性。首次合成了化合物酰胺键联氧杂蒽双卟啉(ADPX)，并将其用于铅离子选择性电极的制备。设计并合成了基于分子内共振能量转移（FRET）原理的罗丹明-荧光素比率型荧光探针，用于锌离子的检测。该化合物成功用于细胞内荧光成像。利用罗丹明衍生物螺内酰胺开环可导致显著的颜色和荧光变化的特性，研制了8-喹啉醛硫代罗丹明B腙为载体的荧光分子探针用于汞离子的测定。设计合成了一种基于罗丹明-香豆素类化合物的荧光探针用于Hg2+检测。设计合成了罗丹明衍生物，通过汞离子与化合物反应，高选择性的检测水溶液中的汞离子。设计并合成了基于萘酰亚胺的汞离子荧光探针，并将其‘点击’于介孔硅上，成功制成汞离子界面传感器。设计合成了罗丹明离子液体型衍生物并将其溶于离子液体中，用于水中汞离子的裸眼以及荧光双功能检测，同时实现了对水溶液中汞离子的清除。
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