有機(jī)小分子熒光探針的研究

有機(jī)小分子熒光探針的研究有機(jī)小分子熒光探針的研究什么是熒光探針？

熒光探針是建立在光譜化學(xué)和光學(xué)波導(dǎo)與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)上，選擇性的將分析對(duì)象的化學(xué)信息連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鰞x器易測(cè)量的熒光信號(hào)的分子測(cè)量裝置。熒光探針受到周?chē)h(huán)境的影響，使其發(fā)生熒光發(fā)射發(fā)生變化，從而使人們獲知周?chē)h(huán)境的特征或者環(huán)境中存在的某種特定信息有機(jī)小分子熒光探針的研究熒光分子探針的優(yōu)點(diǎn)靈敏度高選擇性好使用方便成本低不需預(yù)處理不受外界電磁場(chǎng)影響遠(yuǎn)距離發(fā)光有機(jī)小分子熒光探針的研究熒光分子探針的結(jié)構(gòu)熒光分子探針通常由三部分組成：識(shí)別基團(tuán)（receptor）報(bào)告基團(tuán)（fluorophore）連接體部分（spacer）

識(shí)別基團(tuán)決定了探針?lè)肿拥倪x擇性和特異性，報(bào)告基團(tuán)則決定了識(shí)別的靈敏度，而連接體部分則可起到分子識(shí)別樞紐的作用。有機(jī)小分子熒光探針的研究熒光分子探針的設(shè)計(jì)原理

熒光分子探針的設(shè)計(jì)原理主要有以下幾種：鍵合-信號(hào)輸出法、置換法和化學(xué)計(jì)量計(jì)法。1、鍵合-信號(hào)輸出法

熒光連接體識(shí)別被分析物信號(hào)輸出基團(tuán)基團(tuán)鍵合-信號(hào)輸出法是指將探針中的識(shí)別基團(tuán)和熒光基團(tuán)通過(guò)共價(jià)鍵連接起來(lái)設(shè)計(jì)熒光探針的方法。

有機(jī)小分子熒光探針的研究

當(dāng)識(shí)別基團(tuán)與被分析物結(jié)合時(shí)會(huì)引起熒光基團(tuán)的化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化，通過(guò)顏色的改變、光譜的移動(dòng)、熒光強(qiáng)度的增減等現(xiàn)象來(lái)表現(xiàn)，這些變化可被裸眼或者儀器識(shí)別。這是目前為止在設(shè)計(jì)熒光探針中應(yīng)用最廣泛的方法。有機(jī)小分子熒光探針的研究作為熒光基團(tuán)的香豆素和作為識(shí)別基團(tuán)的鄰氨基苯硫醚以席夫堿相連，加入鋅離子后，與硫醚上的硫原子、席夫堿上的氮原子及香豆素上的氧原子配位得到結(jié)構(gòu)2，抑制了席夫堿上C=N鍵的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了熒光從無(wú)到有的變化基于鍵合-信號(hào)輸出法設(shè)計(jì)的鋅離子熒光探針

有機(jī)小分子熒光探針的研究2、置換法

識(shí)別基團(tuán)被分析物識(shí)別基團(tuán)熒光基團(tuán)結(jié)合熒光基團(tuán)結(jié)合被分析物

基于置換法設(shè)計(jì)的熒光探針該原理是利用識(shí)別基團(tuán)分別與熒光基團(tuán)和被分析物結(jié)合能力的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被分析物的檢測(cè)。識(shí)別基團(tuán)和熒光基團(tuán)形成絡(luò)合物，當(dāng)被分析物加入到該體系中時(shí)，由于識(shí)別基團(tuán)與被分析物的結(jié)合能力要強(qiáng)于識(shí)別基團(tuán)與熒光基團(tuán)的結(jié)合能力，因此被測(cè)物將熒光基團(tuán)置換出來(lái)，從而引起了整個(gè)體系熒光等化學(xué)參數(shù)的變化，進(jìn)而為儀器或者裸眼識(shí)別，該原理常用于設(shè)計(jì)陰離子熒光探針。

有機(jī)小分子熒光探針的研究化合物3以氟硼熒為熒光團(tuán)修飾了DPA為識(shí)別基團(tuán)，探針本身熒光很強(qiáng)，但與銅離子絡(luò)合后可形成結(jié)構(gòu)3，從而淬滅了氟硼熒的熒光，加入氰根離子后，由于銅離子與氰根離子的結(jié)合常數(shù)更大，從而把作為熒光基團(tuán)的氟硼熒衍生物從絡(luò)合狀態(tài)中置換出來(lái)得到結(jié)構(gòu)4，使之進(jìn)入溶液，熒光恢復(fù)，而其它的陰離子沒(méi)有這樣的現(xiàn)象，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氰根離子的檢測(cè)。有機(jī)小分子熒光探針的研究3、化學(xué)計(jì)量計(jì)法

探針?lè)肿颖环治鑫镄挛镔|(zhì)A

探針?lè)肿颖环治鑫镏虚g體新物質(zhì)B新物質(zhì)C

基于化學(xué)計(jì)量計(jì)設(shè)計(jì)的熒光探針（I）被分析物和探針?lè)肿臃磻?yīng)形成了共價(jià)化合物；（II）被分析物催化探針?lè)肿臃磻?yīng)生成兩種新物質(zhì)有機(jī)小分子熒光探針的研究化學(xué)計(jì)量計(jì)法是利用探針?lè)肿雍捅环治鑫镏g發(fā)生的特定化學(xué)反應(yīng)（一般是不可逆反應(yīng)）來(lái)改變探針?biāo)幍幕瘜W(xué)環(huán)境，從而對(duì)被分析物進(jìn)行識(shí)別的一種方法。根據(jù)化學(xué)計(jì)量計(jì)法設(shè)計(jì)的探針可以稱(chēng)為化學(xué)計(jì)量計(jì)，主要包括兩種類(lèi)型：

一、探針?lè)肿雍捅环治鑫锇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成共價(jià)化合物（I）；二、被分析物催化探針?lè)肿臃磻?yīng)生成兩種新物質(zhì)（II）。

一般而言，基于化學(xué)計(jì)量計(jì)原理設(shè)計(jì)的熒光分子探針通常具有不可逆性和較好的選擇性。有機(jī)小分子熒光探針的研究

基于化學(xué)計(jì)量計(jì)法設(shè)計(jì)的次氯酸根離子熒光探針根據(jù)次氯酸根可以氧化羥胺的特性，設(shè)計(jì)合成了化合物5，當(dāng)次氯酸根存在時(shí)可氧化羥胺結(jié)構(gòu)，使羅丹明開(kāi)環(huán)，從而形成結(jié)構(gòu)6，最終進(jìn)一步水解為羅丹明6G本身7，而產(chǎn)生強(qiáng)烈的熒光。而其它氧化性分子沒(méi)有這樣的特性，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水相中次氯酸根的高選擇性檢測(cè)。有機(jī)小分子熒光探針的研究熒光探針的響應(yīng)機(jī)理

熒光分子探針主要有如下幾種響應(yīng)機(jī)理：1、光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（PET,photo-inducedelectrontransfer）2、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT,intramolecularchargetransfer）3、熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET,fluorescenceresonanceenergytransfer）4、激基締合物（excimer/exciplex）有機(jī)小分子熒光探針的研究1光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（PET,photo-inducedelectrontransfer）

光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移是指電子給體或電子受體受光激發(fā)后，激發(fā)態(tài)的電子給體與電子受體之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程。識(shí)別基團(tuán)與被分析物結(jié)合之前，熒光基團(tuán)受激發(fā)，最終被光激發(fā)到激發(fā)態(tài)的電子不能躍遷到基態(tài)，使得熒光基團(tuán)的熒光淬滅。而識(shí)別基團(tuán)與被分析物結(jié)合后，PET過(guò)程受阻，熒光基團(tuán)的熒光得以恢復(fù)。有機(jī)小分子熒光探針的研究

PET過(guò)程可以用前線軌道理論具體解釋?zhuān)寒?dāng)識(shí)別基團(tuán)不存在時(shí)，熒光團(tuán)被光激發(fā)后，其最高占據(jù)軌道（HOMO）的一個(gè)電子躍遷到最低空軌道（LUMO）,能夠產(chǎn)生熒光；若外來(lái)識(shí)別基團(tuán)的HOMO或LOMO軌道介于熒光團(tuán)兩軌道能量之間，此時(shí)就可以發(fā)生識(shí)別基團(tuán)與熒光團(tuán)之間的電子轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致熒光的猝滅。即PET過(guò)程阻止了熒光團(tuán)的一個(gè)電子從激發(fā)態(tài)到基態(tài)的非輻射躍遷途徑，降低了熒光團(tuán)的量子產(chǎn)率，表現(xiàn)為熒光強(qiáng)度的減弱或淬滅。PET識(shí)別分析物理論示意圖有機(jī)小分子熒光探針的研究PET1識(shí)別基團(tuán)對(duì)熒光團(tuán)的PET過(guò)程發(fā)生和受阻的前線軌道理論解釋

第一種是識(shí)別基團(tuán)對(duì)熒光基團(tuán)的電子轉(zhuǎn)移（PET1），如圖1.9所示，即識(shí)別基團(tuán)的HOMO軌道介于熒光基團(tuán)的HUMO和LUMO軌道之間，當(dāng)被分析物不存在時(shí)，熒光基團(tuán)被激發(fā)后，識(shí)別基團(tuán)的HOMO軌道的電子轉(zhuǎn)移到熒光基團(tuán)的HOMO軌道，致使熒光基團(tuán)被激發(fā)到LUMO軌道上的電子無(wú)法回到基態(tài)而難以產(chǎn)生熒光，導(dǎo)致熒光淬滅，即PET1過(guò)程發(fā)生。當(dāng)識(shí)別基團(tuán)與被分析物結(jié)合后，識(shí)別基團(tuán)HOMO軌道能量降低，使PET過(guò)程受阻，這樣熒光基團(tuán)的激發(fā)態(tài)電子可以返回基態(tài)，熒光恢復(fù)。有機(jī)小分子熒光探針的研究

總的來(lái)說(shuō)，識(shí)別基團(tuán)對(duì)熒光基團(tuán)的電子轉(zhuǎn)移，即識(shí)別基團(tuán)的HUMO軌道上的電子占據(jù)了熒光基團(tuán)的HOMO軌道；熒光基團(tuán)對(duì)識(shí)別基團(tuán)的電子轉(zhuǎn)移(PET2),即識(shí)別基團(tuán)LUMO消耗掉了熒光基團(tuán)被激發(fā)的電子，兩者最終導(dǎo)致熒光基團(tuán)被激發(fā)的電子不能回到基態(tài)，使熒光被淬滅。有機(jī)小分子熒光探針的研究2、分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移

（ICT，intramolecularchargetransfer）

分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移是指分子在激發(fā)態(tài)時(shí)發(fā)生分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移，造成正負(fù)電荷分離，形成分子電荷轉(zhuǎn)移態(tài)。分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移熒光探針?lè)肿油ǔＪ菬晒鈭F(tuán)上同時(shí)連有推電子基團(tuán)（電子給體，Donor）和吸電子基團(tuán)（電子受體，Acceptor）,通過(guò)π鍵提供電子轉(zhuǎn)移的通道，形成強(qiáng)的推-拉作用的共軛體系，其吸電子基團(tuán)或推電子基團(tuán)本身充當(dāng)識(shí)別基團(tuán)的一部分。當(dāng)識(shí)別基團(tuán)和被分析物結(jié)合后，作為識(shí)別基團(tuán)的供電子部分或拉電子部分的推拉電能力發(fā)生的改變，整個(gè)體系的的π電子結(jié)構(gòu)重新分布，從而導(dǎo)致吸收光譜，發(fā)射光譜發(fā)生變化，主要是光譜紅移或藍(lán)移。有機(jī)小分子熒光探針的研究識(shí)別基團(tuán)分別為電子供體和電子受體的ICT過(guò)程光譜移動(dòng)示意圖（其中D、A分別表示電子給體和電子受體）有機(jī)小分子熒光探針的研究化合物8是另一類(lèi)香豆素?zé)晒馓结槪谙愣顾氐?號(hào)位以烯鍵連接了一個(gè)苯并拉電子基，7號(hào)位修飾了一個(gè)二乙胺基供電子基，構(gòu)成了推拉電子體系的熒光分子探針。當(dāng)羥基自由基存在時(shí)，能夠?qū)⒒衔?氧化為化合物9，這樣化合物9共軛度大大擴(kuò)大，氮原子帶正電荷增強(qiáng)了其拉電子能力，使整個(gè)體系p電荷離域程度增大，從而導(dǎo)致吸收光譜和熒光光譜分別紅移了60nm和156nm，發(fā)射波長(zhǎng)已位于近紅外，基本不受樣品熒光背景的干擾，熒光顏色由綠色變?yōu)榧t色，該探針可對(duì)細(xì)胞中的羥基自由基進(jìn)行比率檢測(cè)，比率信號(hào)可達(dá)210倍。

89有機(jī)小分子熒光探針的研究3熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET,fluorescenceresonaceenergytransfer）

熒光共振能量轉(zhuǎn)移指一個(gè)熒光體系含有兩個(gè)熒光團(tuán)，一個(gè)充當(dāng)能量供體D，另一個(gè)為能量受體A，當(dāng)用供體D的激發(fā)去激發(fā)熒光體系時(shí)，可以發(fā)生從D到A的非輻射能量轉(zhuǎn)移，從而發(fā)射出受體熒光團(tuán)的熒光。熒光共振能量轉(zhuǎn)移發(fā)生必須具備以下幾個(gè)條件：（1）能量供體熒光團(tuán)D的熒光發(fā)射位于短波長(zhǎng)處，且發(fā)射光譜和能量受體熒光團(tuán)A的吸收光譜有一定重疊，能量受體能夠在能量供體的發(fā)射波長(zhǎng)處吸收能量；（2）能量供體與能量受體相隔的距離必須遠(yuǎn)大于它們之間的碰撞直徑（有時(shí)甚至為70-100?）；（3）能量供體與能量受體還必須以適當(dāng)?shù)姆绞脚帕小Ｓ袡C(jī)小分子熒光探針的研究化合物10是以氟硼熒和羅丹明為熒光團(tuán)設(shè)計(jì)的FRET熒光探針，由于氟硼熒的熒光發(fā)射光譜與羅丹明的吸收光譜有較大范圍重疊，通過(guò)連接臂連接，氟硼熒作為能量供體，羅丹明作為能量受體，加入被分析物后，熒光共振能量轉(zhuǎn)移過(guò)程便能實(shí)現(xiàn)。加入汞離子之前，表現(xiàn)為氟硼熒的綠色熒光，汞離子的存在能促使氨基硫脲形成噁二唑酮類(lèi)化合物而致使羅丹明內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)，此時(shí)氟硼熒的能量傳遞給羅丹明，最終使得共振能量轉(zhuǎn)移發(fā)生，氟硼熒的發(fā)射峰減弱，從而發(fā)射出羅丹明的紅色熒光，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)汞離子的比率型檢測(cè)。

1011有機(jī)小分子熒光探針的研究4激基締合物/復(fù)合物（excimer/exciplex）

激基締合物指一些熒光團(tuán)在激發(fā)態(tài)與另一相同或不同的基態(tài)熒光團(tuán)接近時(shí)往往能生產(chǎn)激基締合物（通過(guò)π-π堆積作用形成激基締合物）可觀察到雙重?zé)晒?。它的發(fā)射光譜不同于單體的熒光，新的熒光會(huì)產(chǎn)生一定的紅移，且出現(xiàn)強(qiáng)而寬的，無(wú)精細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)射峰。這種作用本質(zhì)上是光致電荷轉(zhuǎn)移作用，在兩個(gè)相同的熒光分子之間形成激基締合物以及在兩個(gè)完全不同的熒光分子之間形成激基復(fù)合物，可以用下式表示：A*+AA*-A(excimer)A*+BA*-B(exciplex)有機(jī)小分子熒光探針的研究激基締合物對(duì)距離的要求更為苛刻，只有激發(fā)態(tài)分子和基態(tài)分子達(dá)到碰撞距離～3?時(shí)才可能形成激基締合物，因此可以利用各種分子間作用力改變兩個(gè)熒光團(tuán)之間的距離，通過(guò)結(jié)合客體前后單體和激基締合物的熒光光譜的變化來(lái)表達(dá)客體被識(shí)別的信息。由于萘、芘、葸等熒光團(tuán)具有較長(zhǎng)的激發(fā)單線態(tài)壽命，易形成激基締合物等特點(diǎn)，因此常常被用于此類(lèi)探針中。有機(jī)小分子熒光探針的研究化合物12基于激基締合物的熒光探針，加入汞離子之前兩個(gè)芘分子相距很遠(yuǎn)，因此發(fā)射的是芘單體熒光，當(dāng)汞離子存在時(shí)，O、N原子與其配位形成化合物13，從而拉近了兩個(gè)芘分子之間的距離，且讓其平行排列，最后產(chǎn)生二聚體熒光。

1213有機(jī)小分子熒光探針的研究5、有機(jī)載體在熒光分子探針中的應(yīng)用

羅丹明羅丹明及其衍生物是一種氧雜蒽類(lèi)熒光染料，由于苯環(huán)間氧橋的存在，從而分子具有剛性共平面結(jié)構(gòu)，使其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，開(kāi)環(huán)狀態(tài)下，在激發(fā)光的作用下能產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收和熒光，其最大發(fā)射波長(zhǎng)位于500-700nm之間，為紅色可見(jiàn)光區(qū)，可有效的避開(kāi)生物體系背景熒光，從而能提高探針的靈敏度，因此是生物分析中經(jīng)常用到的熒光探針，具有很高的研究和應(yīng)用價(jià)值。

有機(jī)小分子熒光探針的研究羅丹明內(nèi)酰胺螺環(huán)結(jié)構(gòu)具以下特點(diǎn)：1）羅丹明的內(nèi)酰胺螺環(huán)是非共軛結(jié)構(gòu)的，因此在長(zhǎng)波長(zhǎng)處無(wú)吸收，無(wú)色，無(wú)熒光；2）內(nèi)酰胺螺環(huán)結(jié)構(gòu)在酸性條件或者與被分析物結(jié)合后能夠誘導(dǎo)羅丹明內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)，氧雜蒽結(jié)構(gòu)電子重新排布，共軛結(jié)構(gòu)恢復(fù)，因此在長(zhǎng)波長(zhǎng)有吸收，有顏色，強(qiáng)熒光。由于此結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，羅丹明內(nèi)酰胺類(lèi)衍生物是一類(lèi)很好的OFF-ON型熒光傳感器熒光團(tuán)。因此可以用羅丹明作為母體來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先使它形成具有酰胺螺環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，當(dāng)它與被分析物作用時(shí)，內(nèi)酰胺螺環(huán)結(jié)構(gòu)被打開(kāi)，信號(hào)從無(wú)到有，達(dá)到對(duì)被分析物的識(shí)別的目的。1415有機(jī)小分子熒光探針的研究芘芘分子由四個(gè)苯環(huán)構(gòu)成，是一種四環(huán)多環(huán)芳香類(lèi)物質(zhì)，有很強(qiáng)的熒光，在丙酮中量子產(chǎn)率可達(dá)0.99，其晶體加電壓可發(fā)光，最初用于電致發(fā)光研究。芘熒光基團(tuán)是最有用的熒光化學(xué)敏感器之一，芘基團(tuán)附近連接一氨基已被廣泛采用的在選擇具體的金屬離子，通過(guò)控制信號(hào)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（PET）過(guò)程來(lái)選擇性識(shí)別金屬離子。

有機(jī)小分子熒光探針的研究

檢測(cè)銀離子:化合物16和17，加入了Ag+后，該探針熒光由單體熒光變?yōu)榧せ喓衔锏臒晒?，?duì)Ag+有高靈敏度和高選擇性。其中，化合物17對(duì)Ag+只有微弱的響應(yīng)，這是由于化合物16帶有羥基與Ag+配位起了決定性的作用。在自由態(tài)時(shí)，化合物18表現(xiàn)出很強(qiáng)的激基締合物熒光，Ag+存在時(shí)與氮配位，使兩個(gè)芘分子距離變遠(yuǎn)，激基締合物熒光減弱，單體熒光增強(qiáng)，因此可以對(duì)銀離子進(jìn)行比率型檢測(cè)。16-171816R=OH17R=H有機(jī)小分子熒光探針的研究有機(jī)熒光探針最新研究進(jìn)展

隨著熒光探針的合成及應(yīng)用技術(shù)的不斷改進(jìn),人們對(duì)有機(jī)熒光化合物的認(rèn)識(shí)和研究也不斷深入,有機(jī)熒光探針的發(fā)展前景將越來(lái)越廣闊。有機(jī)小分子熒光探針的研究1BODIPY類(lèi)二氟化硼－2－二吡咯甲烷(BODIPY)是一類(lèi)重要的有機(jī)熒光染料，由于其分子結(jié)構(gòu)易于改性，近十年來(lái)研究人員合成了一系列的BODIPY衍生物，并在熒光探針技術(shù)上得到應(yīng)用。這類(lèi)熒光染料具有熒光量子產(chǎn)率高、摩爾吸光系數(shù)大、穩(wěn)定性好、對(duì)pH、溶液極性不敏感等優(yōu)點(diǎn)，因而在金屬離子檢測(cè)、PH值測(cè)定、DNA的標(biāo)記及測(cè)序等方面得到重要應(yīng)用。有機(jī)小分子熒光探針的研究1.1基于BODIPY的金屬離子熒光分子探針研究進(jìn)展

對(duì)金屬離子探針的研究早在20世紀(jì)七八十年代就已開(kāi)始，2008年，SerdarAtilgan

等人通過(guò)逐步法合成了一種高靈敏的鋅離子熒光探針。有機(jī)小分子熒光探針的研究WenwuQin,MukuleshBaruah等人合成了含氮雜冠醚取代基的BODIPY衍生物，這種基于BODIPY的染料分子表現(xiàn)強(qiáng)烈的依賴溶劑的熒光發(fā)射特征有機(jī)小分子熒光探針的研究XiaojunPeng研究組合成了一個(gè)能專(zhuān)識(shí)別Cd2+離子的熒光探針，該探針具有較好的細(xì)胞穿透性，并且首次被應(yīng)用于活體細(xì)胞內(nèi)Cd2+的檢測(cè)，其機(jī)理為分內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理(IcT)。探針的最大發(fā)射波長(zhǎng)為656nm與Cd2+絡(luò)合后藍(lán)移至597nln，而Zn2+及其它金屬離子沒(méi)有干擾，結(jié)構(gòu)如圖所示有機(jī)小分子熒光探針的研究YufangXu和XuhongQian則根據(jù)PET機(jī)理設(shè)計(jì)合成另一種高選擇性的鎘離子熒光探針。探針?lè)肿颖旧碓谌芤褐袔缀鯚o(wú)熒光，而且不易受PH的影響。Zn2+,Pb2+,Cr3+,Fe3+,Cu2+,Hg2+,Ag+,Ba2+,Mg2+,Co2+,Cs+,Na+,K+,Ca2+和Ni2+的存在幾乎不影響熒光發(fā)射廣譜，對(duì)Cd2+展示出高度的選擇性。有機(jī)小分子熒光探針的研究

MingjianYuan等設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PET和ICT雙重機(jī)理的Hg2+熒光探針，該探針包含有兩個(gè)受體，分別以PET機(jī)理和ICT機(jī)理與Hg2+結(jié)合。加入Hg2+前熒光較弱，最大發(fā)射波長(zhǎng)在668nm，而絡(luò)合Hg2+后熒光增強(qiáng)超過(guò)7倍，最大發(fā)射波長(zhǎng)藍(lán)移到578nm，對(duì)Hg2+顯示出良好的選擇性和高度的敏感性。結(jié)構(gòu)如圖所示有機(jī)小分子熒光探針的研究XuhongQian等以BODIPY為熒光團(tuán)，以聚酰胺為受體，合成一系列基于PET機(jī)理的Hg2+熒光探針，每個(gè)探針?lè)肿幽軌蚪j(luò)合兩個(gè)Hg2+，熒光增強(qiáng)顯著，該系列探針擁有專(zhuān)一的選擇性、高靈敏性以及良好的水溶性，也許是因?yàn)樗苄蕴盟圆荒軌蛲高^(guò)細(xì)胞膜，未能做到在細(xì)胞內(nèi)熒光成像。結(jié)構(gòu)如圖所示有機(jī)小分子熒光探針的研究1.2基于BODIPY的pH熒光分子探針的研究進(jìn)展

pH在許多體系扮演重要角色，因而測(cè)定pH具有重大的意義。目前測(cè)定pH的方法很多，熒pH熒光探針是其中一種重要手段。相較其他分析方法，pH熒光探針具有不破壞待測(cè)體系、高靈敏度的特性，故在細(xì)胞生物學(xué)、藥物學(xué)、生物化學(xué)上應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，人們合成了多種pH熒光探針。有機(jī)小分子熒光探針的研究1.3基于BODIPY的染料的其它熒光探針

目前以BODIPY染料為母體結(jié)構(gòu)的熒光探針多數(shù)都是用于檢測(cè)金屬離子及pH的，但研究人員的興趣不局限于此，近來(lái)利用BODIPY染料合成了一些可以對(duì)某些酸、酸根離子或氧化物響應(yīng)的熒光探針。有機(jī)小分子熒光探針的研究EnginU.Akkaya

合成了一種BODIPY衍生物可以檢測(cè)溶液中微摩爾濃度的氰離子。當(dāng)溶液有氰離子存在時(shí)，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的熒光探針的發(fā)射強(qiáng)度急劇下降，溶液顏