用于微量锌离子检测的荧光探针技术
检测锌离子的荧光探针
检测锌离子的荧光探针一 Zn2+荧光探针简介锌是一种重要的人体必需的微量元素(日需要量10-15 mg)，广泛分布于人体的细胞和体液中。
Zn2+是人体内200多种酶的组成成分，直接参与体内细胞生长、发育、生殖、组织修复等各种生命代谢过程。
Zn2+在细胞的生命活动中起着非常重要的作用，在基因转录、神经传递中都必须有Zn2+的参加。
若缺少了Zn2+的参与，会导致免疫系统受损、免疫功能缺陷等疾病的产生。
随着人们对锌在生命活动中作用的认识越来越深，Zn2+的检测也成为近些年来最受关注的研究。
其中Zn2+荧光探针法是目前最常用的一种方法，其主要特点是选择性好、灵敏度高、简便快捷。
一个可靠的Zn2+荧光分子探针应具有以下性质：光化学稳定性、强的抗干扰性、良好的水溶性、对Zn2+的敏感性等。
为了在生物体系中检测Zn2+，还必须考虑其它方面的因素，如激发光对生物活体的损伤、荧光分子探针在生物体外和生物体内的溶解性和细胞穿透性等。
此外，pH不敏感性也是需要考虑的一个重要因素。
Zn2+荧光分子探针的设计原理主要是基于光诱导电子转移（PET）、分子内电荷转移（ICT）、能量共振转移（FRET）以及激发态分子内质子转移等。
本文将按荧光团和配体分类，介绍基于不同设计原理的Zn2+荧光分子探针。
二Zn2+荧光探针分类近年来，人们开始研究测定细胞内Zn2+的方法和技术，先后建立和发展了多种方法，如离子选择电极法以及利用金属显色指示剂的分光光度法，但这些方法存在干扰离子较多，灵敏度低等缺点。
荧光法以其选择性好、灵敏度高、简便快捷和可以追踪等特点一直为人们所关注。
目前，测定游离Zn2+的荧光探针主要分为以下几大类:2.1卟啉类荧光探针卟啉环是由十八个电子组成的大共轭体系，金属卟啉是卟啉核中心的两个氢原子被金属取代而形成的配合物，闭壳金属卟啉通常有荧光，卟啉的基本骨架结构如图所示。
Zn2+与四-(3-间氯苯基)-卟啉和非水溶性四-(4-对氯苯基)-卟啉在pH6.0-8.0时可以形成稳定的荧光配合物，其激发波长为370nm，发射波长为510nm；二者检出限为3.5ug/L。
Zn离子的检测方法
Zn离子的检测方法随着工业和生活用水中污染物的增加，水体中重金属离子的检测显得尤为重要。
Zn离子作为一种重要的金属离子，在环境监测、水质安全和生物医学领域具有广泛的应用。
因此，研究和发展准确、灵敏的Zn离子检测方法具有重要的科学和实用价值。
本文将介绍几种常见的Zn离子检测方法。
一、原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种常见的分析技术，适用于测定各种金属离子。
在Zn离子的测定中，可以利用原子吸收光谱仪来测定Zn离子溶液的吸光度。
首先，将待测溶液与一定浓度的Zn标准溶液进行比色，记录吸光度。
然后，根据标准曲线确定待测溶液中Zn离子的浓度。
二、电化学法电化学法是利用电化学方法测定溶液中的物质浓度的一种分析技术。
常见的电化学方法包括电位滴定法、电解析法和电位分析法等。
在Zn离子的检测中，可以使用电化学技术来测定Zn离子溶液中的电位变化。
通过电位变化的测定，可以间接确定溶液中Zn离子的浓度。
三、荧光分析法荧光分析法是利用物质在受激发后发出的荧光性质来测定其浓度的一种分析方法。
在Zn离子的检测中，可以使用荧光染料或荧光探针来测定Zn离子的浓度。
这些荧光染料或荧光探针可以与Zn离子形成配合物，形成具有特定荧光信号的复合物，通过测定荧光信号的强度或寿命来确定Zn离子的浓度。
四、分子印迹技术分子印迹技术是一种将目标分子嵌入合成聚合物中，生成具有目标分子选择性识别能力的材料的方法。
在Zn离子的检测中，可以使用分子印迹技术合成具有特异性对Zn离子选择性吸附和识别的分子印迹聚合物。
通过将待测溶液与分子印迹聚合物接触，Zn离子能够被聚合物选择性地吸附，从而实现Zn离子的测定。
综上所述，Zn离子的检测可以通过原子吸收光谱法、电化学法、荧光分析法和分子印迹技术等多种方法来实现。
这些方法各自具有不同的优缺点，适用于不同领域和场景的Zn离子检测。
未来的研究应该继续改进和发展这些方法，提高其准确性、灵敏度和实用性，以满足不断增长的环境监测和生物医学需求。
荧光分光光度法测定痕量锌
荧光分光光度法测定痕量锌摘要：荧光试剂水杨醛缩邻氨基苯酚在六亚甲基四氨盐酸缓冲溶液介质中，能与锌离子形成稳定络合物使其荧光强度增强且荧光增强的程度与锌质量浓度成正比，据此建立了测定痕量锌离子的直接荧光分析方法。
研究了试剂与锌的荧光反应的最佳测定条件，讨论了共存离子的影响。
在λex/em=405/517nm处，锌量在0.7-158.0 μg/L范围内呈良好的线性关系。
平行测定Zn2+（100ug/L）标准溶液11次，RSD为1.98％，方法检出限为0.23ug/L。
该方法重复性好、灵敏度高，简便、快速，试剂合成方法简单。
可用于水样中锌的测定，回收率为101％-102%。
关键词：合成荧光增强锌水杨醛缩邻氨基苯酚锌元素是人体所必需的微量元素，缺乏锌元素会引起人体一系列的机能紊乱，一些组织器官，生理功能障碍，甚至还有可能发生病理改变和疾病。
目前，微量锌的测定常用原子吸收光谱法、吸光光度法、伏安法等[1-6]。
荧光法作为分析金属离子的手段近来多用一些席夫碱类[7，8]和腙类[9-10]化合物作为荧光试剂，诸种方法或需要价格昂贵的仪器、或合成方法复杂、操作繁琐或选择性和灵敏度有很大的局限性。
本文用水杨醛缩邻氨基苯酚作为荧光试剂，在pH 5.44的六亚甲基四氨盐酸缓冲溶液介质中锌离子能使其荧光强度增强，据此建立了直接荧光法测定锌离子的方法。
该方法重现性好，简便、快速，试剂合成方法简单、灵敏度高。
用于水样中锌的测定，结果满意。
一、实验部分1.主要仪器和试剂仪器：LS-30荧光光度计；970CRT荧光分光光度计；pHS-PL酸度计；HH-4数显恒温水浴锅；BS210S电子分析天平。
试剂：锌离子标准储备溶液：100mg/L，用时稀释为2.0 mg/L的工作液；水杨醛缩邻氨基苯酚（H2L）溶液：1.0×10-4 mol/L，称取适量水杨醛缩邻氨基苯酚（自制），加入一定量无水乙醇溶解，然后用水定容；六亚甲基四胺—盐酸（CH2）6N4-HCl缓冲溶液：pH5.44。
检测锌离子的荧光探针
检测锌离子的荧光探针姓名：徐英学号：51007008 专业：应用化学摘要：锌是人体必需的微量元素之一，是维持机体正常生长发育、新陈代谢的重要物质。
锌的过量与不足都会导致人体代谢异常，产生疾病，因此，Zn2+含量的测定在临床、医药、食品、环境监测及科研中都有极其重要的意义。
本文简要综述了测定细胞内游离锌离子荧光探针物质的化学规律、性质和优缺点。
关键词：Zn2+、荧光探针、定量检测1、前言在自然界元素的丰度顺序中，锌排在第25位，在地壳中的平均含量波动于0.004-0.02%之间。
锌是位于元素周期表第II副族的过渡金属元素，具有3d104s2的价电子结构，通常只失去s电子而成+2氧化态。
Zn2+的原子半径较小，且因其带两个正电荷，所以它对电子的亲和力很高，是一个强的质子受体[1]。
1940 年Eggleton首先提出人类需要锌[2]。
Prasad和Sandstead 等研究明确了锌是人类必需的微量元素[3]。
Zn2+是人体内第二富集的过渡金属，广泛分布于人体内部。
据研究表明，锌在许多生理、生化过程中发挥着极为重要的作用，例如:锌离子是组成三百多种生物酶活性催化中心的重要金属离子之一；它可作为金属蛋白酶的结构因子或转录因子；可以和许多调控酶相互作用，作为第二信使触发或阻断诸如细胞凋亡等重要生理过程；具有调控大量离子通道的能力，参与神经传导的过程；同时，锌离子在中枢神经系统（CNS）中还扮演着非常重要的角色。
新近研究还表明，锌离子的浓度大小与多种疾病的发生紧密相关[4]。
缺锌对机体有重要影响: 一是对生长发育和组织再生的影响；二是对性器官和性功能的影响；三是锌依赖酶(含锌酶)的活性降低；四是缺锌可使胰岛素降解加剧，引起血中胰岛素水平下降及对葡萄糖利用率减少，葡萄糖耐量下降；五是缺锌可引起血液内视黄醇结合蛋白的浓度降低，影响组织对维生素A 的利用，使人的暗适应能力下降，还有对皮肤及味觉等的影响[5]。
虽然缺锌给人体带来了极大的伤害，但是人体内锌含量的超标也会造成同样大的伤害，如：补锌过量会使人的免疫力下降；可诱发人体的铜缺乏；过量补锌可降低机体内血液、肾和肝内的铁含量，出现小细胞低色素性贫血，红细胞生存期缩短，肝脏及心脏中超氧化物歧化酶等酶活性下降 (6)因此，若能实时跟踪、监测生物体中的锌离子，就有可能使人们在细胞层次或者组织层次上进行锌离子的生理、生化行为的研究。
用于3CL蛋白酶检测及抑制剂筛选的锌离子诱导AIEE荧光探针、制备方法及其应用[发明专利]
![用于3CL蛋白酶检测及抑制剂筛选的锌离子诱导AIEE荧光探针、制备方法及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6851aaa3e43a580216fc700abb68a98271feac3e.png)
专利名称：用于3CL蛋白酶检测及抑制剂筛选的锌离子诱导AIEE荧光探针、制备方法及其应用
专利类型：发明专利
发明人：胡小蕾,项诗琪,谢亚均,杨晓兰,吴晓绵,杜尧,鞠尚申请号：CN202111555106.4
申请日：20211217
公开号：CN114163502A
公开日：
20220311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于3CL蛋白酶检测及抑制剂筛选的锌离子诱导AIEE荧光探针，所述荧光探针化学结构式为：其中，n＝2、3、4、5、6；X1，X2均为氨基酸；将三苯胺AIE分子标记到多肽链上制备成探针，多肽链增加了AIE分子的水溶性和细胞渗透性，本探针分子可被细胞内表达的3CL 蛋白酶特异性识别切割，AIE荧光基团掉落后在锌离子的诱导作用下和蛋白共同产生聚集发光增强现象，实现对3CL蛋白酶的荧光定量标记，检测3CL蛋白酶的表达及进行其对应的抑制剂筛选。
申请人：重庆医科大学国际体外诊断研究院
地址：401331 重庆市沙坪坝区大学城中路61号兰苑L2-2栋
国籍：CN
代理机构：北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司
代理人：吕小琴
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常见的小分子荧光探针种类
常见的小分子荧光探针种类1.引言1.1 概述小分子荧光探针是一类被广泛应用于生物领域的化学工具，通过其具有的荧光性质，可以用于生物成像、药物传递、疾病诊断等方面。
小分子荧光探针具有分子结构简单、稳定性好、探测灵敏度高等特点，在生物学研究中起着重要的作用。
小分子荧光探针的种类繁多，根据其不同的结构和功能特点，可以分为许多不同的类别。
常见的小分子荧光探针包括有机荧光探针、金属配合物荧光探针、聚合物荧光探针等。
有机荧光探针是指由有机化合物构成的荧光探针，其分子结构多样，可以通过调整结构来实现特定的探测目标。
常见的有机荧光探针包括荧光染料、荧光蛋白等。
荧光染料具有较强的荧光强度和良好的化学稳定性，可以用于细胞成像、生物传感等领域。
荧光蛋白是一类来源于特定生物体的蛋白质，其具有自身天然的荧光性质，可以通过基因工程技术进行改造和调整，广泛应用于生物研究中。
金属配合物荧光探针是指由金属离子与配体形成的荧光探针，其具有较强的荧光性能和较长的寿命。
金属配合物荧光探针具有选择性较高的特点，可以用于特定金属离子的探测和诊断。
常见的金属配合物荧光探针包括铜离子、锌离子、铁离子等的配合物。
聚合物荧光探针是指由高分子聚合物构成的荧光探针，其具有较好的溶解性和稳定性。
聚合物荧光探针可以通过调整聚合物的结构和链长来实现特定的探测需求。
常见的聚合物荧光探针包括聚合物分子探针、聚合物纳米探针等。
总之，常见的小分子荧光探针种类繁多，具有不同的结构和功能特点，可以根据具体的研究需求选择适合的荧光探针进行应用。
这些小分子荧光探针为生物学研究提供了有力的工具，有助于深入理解生命的基本过程和疾病的发生机制。
未来，随着技术的不断发展和突破，相信小分子荧光探针在生物领域的应用会得到更广泛的推广和应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕"常见的小分子荧光探针种类"展开讨论。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将进行概述、文章结构和目的的介绍。
荧光探针检测重金属原理
荧光探针检测重金属原理1概述重金属是一类对人类健康和生态环境具有潜在危害的物质，其来源主要包括人类活动和自然界。
荧光探针是一种灵敏、高效、无损的测量手段，已经被广泛应用于重金属的检测和分析。
本文将介绍荧光探针检测重金属的原理、技术以及应用。
2荧光基础知识荧光是指物质受到光激发后能发出一种长波长、低能量的光，其过程是由于物质分子在吸收光子后被激发到高能级，并在短暂的时间内失去部分能量后返回到低能级，放出荧光光子。
荧光现象具有如下特点：1.光谱特性：基于光子的荧光光子波长通常比激发光的波长长，因此荧光和激发光可以通过光谱特性区分。
2.光子数量：荧光光子的数量通常比激发光少10-1000倍，但荧光光子的信号强度可以被光学探测器检测到。
3.激发/发射条件：荧光需要光子激发，因此需要有光源；同时，荧光光子在迅速发射后会立即扩散，因此需要进行及时的光学检测。
3荧光探针应用于重金属检测的方法荧光探针检测重金属的方法一般基于以下两个原理：1.荧光猝灭法荧光猝灭法是指某些重金属离子能破坏荧光物质的发光过程，从而减少或消失荧光信号。
这种方法常常应用于离子型重金属离子如Cu2+、Hg2+、Pb2+、Ag+等的检测。
荧光猝灭法的优点是检测速度快、灵敏度高、实现简单，缺点是存在一些干扰物质的影响，如有机物、铁离子、杂质离子以及硫、硒等含有硫醇、硫酸等官能团物质。
2.亲合作用法亲合作用法是指针对某些特殊荧光剂和重金属之间存在的可以形成稳定络合物的亲和性作用，通过测量产生的荧光信号来检测重金属离子。
这种方法可以用于测量和识别大部分离子和有机物。
亲合作用法的优点是广泛适用、灵敏度高、可靠性好，缺点是检测前需要对样品进行前处理，而且需要处理条件中的pH、温度、离子强度等参数掌握得非常准确。
4荧光探针的特点荧光探针具有以下几个显著的特点：1.非破坏性：荧光探针不破坏样品，在测试中不需要进行样品的前处理，因此可以大量节省时间和劳动力。
低含量锌检测方法
低含量锌检测方法低含量锌检测方法1. 引言在很多实验室和工业生产场景中，检测低含量锌的方法非常重要。
锌是一种重要的微量元素，它在农业、医药和环境领域都有着广泛的应用。
本文将介绍几种常用的低含量锌检测方法。
2. 感应耦合等离子体质谱法（ICP-MS）- ICP-MS技术是一种高灵敏度的分析方法，能够同时测定多种金属元素的含量。
- 该方法需要使用专用仪器设备，通过将样品离子化后通过质谱仪进行分析，能够实现锌的定量检测。
- ICP-MS法具有高精度、高灵敏度和较宽的线性范围等优点，适用于低含量锌的检测。
3. 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）- ICP-OES是一种高灵敏度、高分辨率的光谱分析方法，用于测定金属元素含量。
- 该方法利用样品经ICP等离子体激发产生的特定光谱进行分析，可准确测定锌含量。
- ICP-OES法具有宽线性范围、较低的相对标准偏差和较好的准确性等特点，可应用于低含量锌的测定。
4. 原子吸收光谱法（AAS）- AAS是一种常用的金属元素分析方法，通过测定金属元素对特定波长的吸收光进行定量分析。
- 该方法通常需要将样品转化为气体态或液体态，然后使用特定光源和光谱仪进行测定。
- AAS法具有高选择性、较低的检测限和较好的准确性，在低含量锌的检测中也有较好的应用前景。
5. 电化学法- 电化学法是一种基于电流或电势的测定方法，常用于金属离子的测定。
- 在锌的电化学测定中，可以利用锌与电极的氧化还原反应进行定量分析。
- 电化学法具有非常高的选择性和灵敏度，适用于低含量锌的测定。
6. 荧光光谱法- 荧光光谱法是一种基于物质的吸收和发射荧光的分析方法，广泛应用于金属离子的检测。
- 在锌的荧光光谱法中，可以利用特定荧光探针与锌离子的络合反应进行测定。
- 荧光光谱法具有高选择性、高灵敏度和较快的反应速度，适用于低含量锌的分析测定。
本文介绍了几种常用的低含量锌检测方法，包括ICP-MS、ICP-O ES、AAS、电化学法和荧光光谱法。
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探针ＤＰＡ—Ｃｙ（结构如图１４所示）¨６１。和ＤＩＰＣＹ （如图１５所示）‘”】，分别以丙基取代的三碳菁染料 和三碳菁染料为荧光团，都对Ｚｎ“有很高的亲和 力。ＤＰＡ—Ｃｙ的激发和发射波长分别为７３０ ｔｉｍ和
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，
ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ、ｔｙｐｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｌｕｏｒｏｐｈｏｒｅｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．
聚化、基体免疫、酶催化等诸多方面。其重要性得 到了广泛的认同。因此Ｚｎ“的检测，尤其是活体细 胞和组织中锌的测定与荧光显微成像成为近年 来生物化学家非常关注的领域。不同于其它过渡 金属离子（如Ｆｅ“、Ｍｎ２＋，Ｃｕ“），由于最外层电子分 布为３ｄ１０４８０，Ｚｎ“不显现任何波谱或磁信号，因此 常用的紫外光谱、圆二色谱、核磁共振、电子顺磁 共振和穆斯保尔光谱仪等均不适用于Ｚｎ２＋的测 定，而常用的分析方法中，荧光法用于测定ｚｎ“具 有选择性好、灵敏度高、简便、快捷等优点。此前． 已有数篇生化专业的文献对Ｚｎ“的阶段性发展作 了综述ｍ＂。但其是按照荧光探针的发光机理和 设计原理不同进行分类。侧重于性能优良的新型 Ｚｎ“荧光探针的获取，对其应用于微量Ｚｎｚ＋检测
ｎｍｏｌ／Ｌ之间，Ｚｉｎｑｕｉｎ在酶的作用
基喹啉为基体，其中，几种具有代表性的探针分
别是：ＴＳＱ，ＺｉｎｑｕｉｎＡ，ＱＱＢ，Ｄａｎｑｕｉｎ和ＴＡＥＡ— ＩＲ一７８０等。 ＴＳＱ（如图１所示）【４】是源于１９８７年，最初用
下水解生成羧酸根阴离子ＺｉｎｑｕｉｎＡ（如图２所示１ 后可以长时间停留在细胞内，从而考察Ｚｎ“在细胞 生长规律中的作用，对细胞内Ｚｎ“动力学进行研 究，其激发和发射波长分别为３７０ ｎｍ和４９０
关键词：传感器；荧光探针；Ｚ矿；定量检测
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｂｅ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｚｉｎｃ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
Ｐａｎ
Ｚｈｏｎｇ＊，Ｌｉ Ｍｉｎ
（Ｄｅｐａｍｎｅｎｔ
ｏｆ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
第２９卷第３期 ２ ０ ０ ９年９月
化学传感器
ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＥＮＳＯＲＳ
Ｖ０１．２９．Ｎｏ．３ ｓｅｐｔ．２ ００ ９
用于微量锌离子检测的荧光探针技术
潘忠。，黎敏
（武汉理工大学物理系。湖北武汉４３００７０）
摘要：该文对近年来用于微量锌离子检测的荧光探针按荧光检测技术的需求。根据锌荧光探针基团的不 同，对其进行了细致的分类；在此基础上对不同基团探针的效率、光化学性质、工艺和局限性进行了对比和 讨论，最后对微量锌检测技术的发展前景和新的研究点进行了展望。
图１０分子结构１０
Ｆｉｇ．１０
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ９
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ １０
中性以及弱酸性条件下有更稳定的荧光。 此外。为解决该类探针用于Ｚｎ２＋定量检测问 题，以苯并呋喃为荧光团，ＤＰＡ为受体。基于分 子内共轭电荷转移原理设计而成了Ｚｎ２＋荧光探 针ＺｎＡＦ—Ｒｌ和ＺｎＡＦ—Ｒ２（如图１１所示）【１３１， ＺｎＡＦ—Ｒ２的水溶性及荧光性质好。更适合生物体 系中Ｚｎｚ＋检测。随着Ｚｎ２＋的增加，ＺｎＡＦ—Ｒ２的最 大激发波长从３６５ ｎｌ＇Ｉｉ蓝移到３３５ ｎｍ，且荧光强
加一个１一二甲基胺基萘一５一磺酰。即可合成由可 见光激发的荧光指示剂Ｄａｎｑｕｉｎ（女ｌｌ图５所示）ｉｓ］。 其激发和发射波长分别为３９５ ａｍ和４６５ ｎｍ。 唐友云等Ｉ，１以三碳菁近红外荧光染料 ＩＲ一７８０为原料．合成了一种用于检测Ｚｎ“的近红 外荧光探针ＴＡＥＡ—ＩＲ一７８０（如图６所示１。 ＴＡＥＡ—ＩＲ一７８０的激发和发射波长分别位于６８３
一一
从∥ ｐｂ
ＤＰＡ ＴＰＥＮ
一
黧７分子续擒７
Ｆｉｇ．７
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
瑟８分子绩梅８
Ｆｉｇ．８
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ７
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ８
万方数据
１６
化
学
传
感
器
２９卷
光强度分别增强１７倍和５ｌ倍。但ＺｎＡＦ一１和 ＺｎＡＦ一２都不适合于弱酸性条件下Ｚｎ２＋的检测。 为此。在ＺｎＡＦ－ｘ分子中引入吸电子基Ｆ合成
１．２．５
ＤＮＡ参与键合与识另ｑ类 近十几年来．对小分子过渡金属配合物与大
分子ＤＮＡ键合与识别机理的研究一直是国际上 生物无机化学领域十分活跃的热点。张黔玲等【１５１ 合成多吡啶钴（Ⅲ）配合物［Ｃｏ（ｂｐｙ）２０ＤＨＩＰ］３＋（如 图１３所示）的研究显示，与Ｚｎｚ＋配位形成的双核
三碳菁染料与ＤＰＡ结合类 两种以ＤＰＡ为受体合成的近红外Ｚｎ：＋荧光
１．２．２
ＺｎＡＦ－ｘ类
Ｔｏｍｏｙａ
Ｈｉｒａｎｏ等把ＤＰＡ弓ｌ入５一或６一氨基
荧光索，合成了ＺｎＡＦ—ｌ和ＺｎＡＦ一２（如图１０所 示）Ｉｌｌｌ。其激发和发射波长分别为４９２ ｎｍ和５１４ ｓｉｎ，背景荧光量子效率仪隽０。０２，结合Ｚｎ２＋震荧
Ｚｉｎｐｙｒ一茗类
Ｚｉｎｐｙｒ－ｘ类荧光探针利爨光诱导邀子转移的
ＺｎＡＦ一１Ｆ和ＺｎＡＦ一２Ｆ（女ＩＩ图１０所示）‘１２１。Ｆ原子的 引入降低了共轭体系的电子云密度，从而降低探 针分子的解离度，使得ＺｎＡＦ一１Ｆ和ＺｎＡＦ一２Ｆ在
Ｙ
Ｏ Ｙ＝一Ｈ ５－ＺｎＡＦ－１ Ｚｉｎｐｙｒ－１ ６一ＺｎＡＦ－２ —Ｆ ＺｎＡＦ—ｌＦ ＺｎＡＦ一２Ｆ
图９分子结构９
Ｆｉｇ．９
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
度比例（，３３∥商不断增大，测定该比值即可计算出
Ｚｎ２＋的浓度。
浓度的增加，荧光强度比例（厶。３／㈧增大了３０
ｎ ＶＮ
Ｉ
Ｈ
＼Ｎ／＼／Ｎ
Ｒ１：
ｐ汲． ◇乏
ＺｎＡＦ－Ｒ１
＼一＼ＣＯＯＨ
ＺｎＡＦ—Ｒ２
Ｚｉｎｂｏ一５
图１２分子结构１２
Ｆｉｇ．１２
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
图１１分子结构１１
Ｆｉｇ．１ １
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｎｍ。
Ｅ‘０２Ｃ、
Ｍｅ
叼２ｃ、、
Ｍｅ
１）ｍｅｍｂｒａｎｅ ２）ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ
ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ
ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｙ
ｅ８ｔｅｒａＢｅｓ
Ｍｅ Ｈ３Ｃ Ｚｉｎｑｕｉｎ
Ｍｅ Ｚｉｎｑｕｉｎ ａｃｉｄ
ＴＳＱ
入。＝４９５ ｎｍ 入。＝３３４ ｎｍ
（２）
（３）
图１分子结构ｌ
Ｆｉｇ．１
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ １２
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ １ １
万方数据
３期
潘忠等：用于微量锌离子检测的荧光探针技术
１７
倍。Ｚｉｎｂｏ一５可以用来探测纤维细胞内Ｚｎ２＋浓度 的改变。
１．２．４
配合物［Ｃｏ（ｂｐｙ）ｚ（ＯＤＨＩＰ）Ｚｎ］“具有强的荧光，但 配体ＯＤＨＩＰ的两个一ＯＨ可以与很多金属离子配 位形成双核配合物，因此该荧光探针对Ｚｎ舢的选 择性低。
基金项目：湖北省自然科学基金（２００８ＣＤＢｌｌ２）资助项目 ★通讯联系人．Ｅ－ｍａｉｈ ｐａｎｚｈｏｎｇｗｈ＠１６３．ＣＯｒｎ
万方数据
１４
化
学
传
感
器
２９卷
技术考虑较少。该文从Ｚｎ“荧光检测技术的需求
于神经细胞中锌的荧光成像，是生物荧光技术发 展史上的一个里程碑。ＴＳＱ和Ｚｎ“结合后激发和 发射波长分别位于３８０ ｎｍ和４９５ ｎｍ，荧光强度 增强１００倍．但ＴＳＱ—Ｚｎ２＋络合物的结构和稳定 常数（ＴＳＱ／Ｚｎ“可能以１：１或２：１的形式络合）不确 定。并且络合物的荧光强度在不同介质中变化较 大．所以用ＴＳＱ进行Ｚｎ“的定量分析还有待进一 步的研究。 为了提高ＴＳＱ的水溶性和透膜性，Ｚａｌｅｗｓｋｉ 等在ＴＳＱ的６位上引进了酯基．生成Ｚｉｎｑｕｉｎ（女ｌｌ 图２所示）‘５１。Ｚｉｎｑｕｉｎ能检测的Ｚｎ２＋浓度范围在
图２分子结构２和分子结构３
Ｆｉｇ．２
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅ １
ｏｆ
ｍｏｌｅｃｕｌｅ ２，３
同样是为了提高ＴＳＱ类荧光探针的水溶性。 刘育等【ｓ】将水溶性的Ｂ一环糊精引入到ＴＳＱ分 子的设计中，合成了化合物３（如图３所示）。该探 针分子已经被用于巨噬细胞中Ｚｎ“的荧光成像。 吴红梅等…设计合成了ＱＱＢ（女Ｉ图４所示）。 该探针与Ｚｎ２＋结合后荧光发射光谱由４０５ ｎｍ红 移到５１０ ｎｍ，且荧光强度增强。具有较高的检测 灵敏度。 以上几种荧光探针的激发光都是紫外光．而 紫外激发容易对生命细胞产生伤害。也会产生 Ｚｎ２＋动力学活动的假象。在氨基喹啉的基础上，添
１００ ｐｍｏｌ／Ｌ～１０
出发。针对Ｚｎ２＋荧光法测量的关键问题——Ｚｎ“
探针分子。分析、类比和总结了不同Ｚｎ“荧光探针 的特异性基团在Ｚｎ２＋含量检测中的效果和适用 性，为利用荧光法高精度测量ｚｎ“含量提供进一 步研究的基础和参考。
１
Ｚｎ２＋荧光探针
１．１染料类荧光探针 染料类荧光探针以喹啉及其衍生物为主，常 见类型包括氨基喹啉和羧基喹啉及其衍生物 类。使用最广泛的类型是以８一氨基喹啉和８一羟
１．２．３
Ｚｉｎｂｏ－ｘ类
Ｚｉｎｂｏ－ｘ类荧光探针由具有高荧光特性的苯
并恶唑和各种不同Ｚｎ馐合团组合而成。比例计
量型Ｚｎ２＋荧光探针Ｚｉｎｂｏ一５（如图１２所示）‘１４】对 Ｚｎ２＋有较强的亲和力（解离常数Ｋｄ－２．２ ｎｍｏｌ／Ｌ）与 高选择性。Ｚｉｎｂｏ一５在结合Ｚｎ２＋前其激发和发射 波长分别为３３７ ｎｍ和４０７ ｎｍ，结合Ｚｎ２＋离子后 其激发和发射波长分别红移至３７６／ｌｌＴｌ和４４３ ｍｎ，伴随着荧光量子效率增加５倍。随着Ｚｎ“