新型铁离子荧光探针的研究进展
第２９卷第３期化 学 研 究Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．３２０１８年５月ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨＭａｙ２０１８
新型铁离子荧光探针的研究进展
李连庆∗，罗 艺
（陕西学前师范学院化学与化工系，陕西西安７１０１００）
摘 要：由于重金属离子对人类健康起着重要作用，因而对痕量重金属离子的快速检测，是当前研究的热点问题．作为生物体内的重要元素，铁元素的缺少和过量都可能引起严重的人体机能障碍，因而能够对铁离子实现快速识别显得尤为重要．本文作者通过研究近年来报道的高选择性高灵敏度铁离子荧光探针，对Ｆｅ３＋的特异性识别及其实际应用的可能性进行总结，并对Ｆｅ３＋荧光探针未来的发展方向进行预测．关键词：荧光探针；铁离子；识别；进展中图分类号：Ｏ６５７．３文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１０１１（２０１８）０３－０３２５－０６
ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｎｏｖｅｌｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｓｅｎｓｏｒｆｏｒＦｅ３＋
ＬＩＬｉａｎｑｉｎｇ∗ ＬＵＯＹｉ
ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＳｈａａｎｘｉＸｕｅｑｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｘｉａｎ７１０１００ Ｓｈａａｎｘｉ Ｃｈｉｎａ
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ａｎｄｏｖｅｒｄｏｓｅｏｆｉｒｏｎｃａｎｃａｕｓｅｓｅｒｉｏｕｓｈｕｍａｎｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｓｏｉｔｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｆａｓｔｒｅｃｏｇ⁃
ｎｉｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｆｌｕｏｒｅ⁃
ｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｉｒｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎｉｏｎｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｂｅ；ｉｒｏｎｉｏｎ；ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ
收稿日期：２０１７－１１－１７．基金项目：陕西省工业公关课题（２０１６ＧＹ⁃２３２），陕西教育厅自然科学专项（１７ＪＫ０１８１）．作者简介：李连庆（１９７６－），男，教授，研究方向为荧光探针材料．∗通讯联系人，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｉａｎｑｉｎｇｌｉ００８＠１６３．ｃｏｍ． 铁元素作为最基本的生物系统的痕量元素，在
生命系统的正常运行和生长中发挥着不可或缺地作用，在人体细胞中，广泛地参与多种生命过程，如细胞内ＤＮＡ与ＲＮＡ的合成、细胞和氧在生命体内的代谢、质子转移、酶催化等．Ｆｅ３＋在生命系统中有着不可替代的重要性，它的缺少和过量都可能引起严
重的人体机能障碍．因此，在临床、药物和环境等方面找到合适的Ｆｅ３＋定量检测方法一直都是科研工作者努力的方向．荧光探针是指其荧光性质（发射波长、强度和寿命等）可随着所处的环境（比如极性、黏度、温度和识别客体等）改变而灵敏地改变的一类荧光性分子，当探针分子与金属离子特异性结合
后，由于各种原因，探针分子的光物理性质会发生变化，通过各种检测方式检测到荧光信号的变化，从而
检测到环境中金属离子的含量．荧光探针具有选择
性好、灵敏度高、对设备依赖小、操作简单和检测限低等优点，而且能够与激光扫描荧光显微镜成像技
术及荧光成像技术相结合，实现在活体水平上无损原位的检测，使得荧光探针被认为是最有前景的方
法之一．
１ 罗丹明类铁离子荧光探针
罗丹明类染料具有荧光量子产率高、刚性平面结构较大、水溶性好、毒性小、最大发射波长位于可
见光区等优点［１－４］．此外，罗丹明类结构有多个修饰
位点，能够引入特定基团对分子性能进行改造，以增加其在水溶液中的溶解度，增强光稳定性和生物融合性，使荧光探针分子能够满足在各种环境下Ｆｅ３＋
检测，提高荧光探针分子的检测选择性和灵敏度．ＱＩＮ等［５］将罗丹明衍生物与喹啉衍生物结合，合成了探针１（图１）．当溶液中没有Ｆｅ３＋时，在波长
ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１８．０３．０１７｜化学研究，２０１８，２９（３）：３２５－３３０３２６ 化 学 研 究２０１８年
４２５ｎｍ和５５０ｎｍ处（罗丹明特征发射）没有出现荧
光，这恰好证明了罗丹明核心呈环状异构体形式，添
加Ｆｅ３＋后，显示在波长４２５ｎｍ处有轻微的荧光增强
和在５５０ｎｍ处有显著的荧光增强，前者的荧光增强
是喹啉部分的特征发射，后者的则属于罗丹明的开
环特征信号．这种比率型Ｆｅ３＋探针在溶液中有其他
金属离子共存时对Ｆｅ３＋有较高的选择性．此外，它还
具有良好的可逆性和较低的检出限，在生物体系和
环境中检测微摩尔浓度Ｆｅ３＋也具有潜在的应用价
值．ＬＩＵ等［６］以罗丹明Ｂ为发色团，乙二胺为连接
臂，以羰基上的氧为特异识别位点，合成Ｆｅ３＋特异性
识别探针２．探针与Ｆｅ３＋之间以１∶１比例结合，探
针分子上羰基氧原子参与Ｆｅ３＋配位，荧光探针为可
逆性良好的可逆探针，Ｎａ４Ｐ２Ｏ７溶液可作为解络合
剂，从结合区剥离Ｆｅ３＋，能够做到对探针的重复使
用，经济环保，探针的ｐＨ适用范围为４～８，且对活
细胞无毒害作用，为检测活细胞中铁离子含量提供
了简便快捷的方法．
高勇等［４］将１，２，４⁃苯三酸酐和罗丹明Ｂ酰肼
作用合成一种改良型荧光探针３．探针在苯三酸酐
的一个位点连接上一个亲水性的基团羧基，从而大
大提高了探针的水溶性，使探针能够在ＤＭＦ／Ｔｒｉｓ⁃ＨＣｌ（１∶９，体积比，ｐＨ＝７．４）的缓冲溶液中，完成
对Ｆｅ３＋的检测．研究者使用紫外⁃可见光谱和荧光光
谱两种检测方法对探针的识别性能进行了研究，探
针在与铁离子特异性结合时，碳氧双键打开与铁离
子结合，通过显著的荧光增强来识别Ｆｅ３＋，且该探针
对其他离子的抗干扰能力较强，对Ｆｅ３＋具有良好的
选择性，细胞影像研究显示探针对细胞膜具有良好
的透过性，能够实现对细胞内Ｆｅ３＋检测．ＭＡ等［７］以罗丹明酰氯化物为反应物合成了荧
光探针４和５，溶液中无金属离子存在时罗丹明的螺
内酰胺为闭环形式，无响应光谱信号，当加入Ｆｅ３＋后，
内酰胺开环，与Ｆｅ３＋形成配合物，荧光信号显著增强，
溶液明显由无色变紫色．该荧光探针也具有良好的可
逆性，乙二胺能够作为解络合剂使罗丹明的螺内酰胺
重新闭环，通过活体细胞荧光成像实验表明，该荧光
探针能够在细胞水平上实现对Ｆｅ３＋的检测，可以作为
探索生物学作用的高效工具，进一步了解Ｆｅ３＋在细胞
和生物器官的重要职能．ＬＩＵ等［８］合成了一种新型吡啶基乙烯基罗丹明
萘二甲酰亚胺比率型荧光探针６，该探针为Ｈｇ２＋和Ｆｅ３＋的双功能探针，罗丹明的内酯环在Ｆｅ３＋／Ｈｇ２＋存
在下转化为开环形式．当Ｆｅ３＋／Ｈｇ２＋浓度较低时，即会出现了新的发射峰，在波长５８１ｎｍ处荧光显著增
强，肉眼即能感受到明显颜色变化，在浓度较高时，
在波长４８１ｎｍ处会出现强的荧光信号．这个双响应
的金属离子探针有着较高的荧光“开／关”响应灵敏
度，在ｐＨ变化范围为２．９２～４．５时，荧光强度变化与ｐＨ成线性相关．
ＷＡＮＧ等［９］设计了一种通过罗丹明和萘二甲
酰亚胺荧光团之间的键能传递（ＴＢＥＴ）的比率型荧
光探针７．该萘酰亚胺的罗丹明衍生物通过分子内
化合键间的能量转移来检测金属离子，酰胺基上的
氧原子参与了Ｆｅ３＋的螯合，在金属离子的存在下化
合键的能量转移得以实现，荧光强度增加．这种荧
光探针与Ｆｅ３＋后荧光强度变化明显，可用裸眼观察
到颜色变化，给Ｆｅ３＋视觉检测提供了的简便方法．该
探针主要的不足为在中性水溶液中与铁离子的结合
能力较差，但是由于其优异的选择性检测０．１０５μｍｏｌ／ＬＦｅ３＋仍然是可以的．提高其在中性水溶液中
与Ｆｅ３＋的结合能力仍然具有重要意义．ＪＩＮ等［１０］合成了荧光探针８，该探针具有水溶
液好，能够对Ｆｅ３＋表现出很好的灵敏度和高选择性，
检出限仅为４．２×１０－８ｍｏｌ／Ｌ．此外，在添加Ｆｅ３＋时快
速增强的荧光强度给Ｆｅ３＋检测提供了良好的检测方
法．更重要的是，颜色的变化是肉眼可观察的，因此
可以用于裸眼检测的Ｆｅ３＋．此外，荧光探针在活细胞
和斑马鱼的成像实验结果表明其具有良好的细胞相
容性和低毒性，意味着它可用于检测活细胞中的Ｆｅ３＋．这些结果表明其在生物学方面具有重要的研
究价值．ＹＡＮＧ等［１１］将罗丹明Ｂ与苯并噻唑衍生物结
合合成了Ｆｅ３＋荧光探针９，它对Ｆｅ３＋的良好识别度
在实验和理论计算上都得到了证实．与其他探针不
同的是，以往通常是探针的羰基上的配位氧与金属
离子结合导致螺旋开放，而在这个探针中清楚地表
明，与Ｆｅ３＋配位的是苯并噻唑部分的Ｎ原子而不是
羰基Ｏ原子．Ｎ原子优于Ｏ原子与Ｆｅ３＋配位是因为
从探针的结构上来看，Ｎ原子的孤对电子空间范围
大于Ｏ原子，Ｎ原子轨道能量明显高于Ｏ原子，在
能量充足的条件下，有利它与Ｆｅ３＋的结合．所以，可
以认为Ｆｅ３＋更易与苯并噻唑部分的Ｎ原子配位，并
伴随着电子的转移形成醌型结构，导致荧光强度发
生变化．此探针最大优点在于它通过了活体细胞实
验，在活细胞中仍与Ｆｅ３＋结合，并且能够检测到荧光
变化，为实现活体细胞中Ｆｅ３＋检测提供了可能．罗丹
明类荧光探针１－９的结构如图１所示．
ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１８．０３．０１７｜化学研究，２０１８，２９（３）：３２５－３３０第３期李连庆等：新型铁离子荧光探针的研究进展３２７
图１ 罗丹明类荧光探针１－９的结构Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒｈｏｄａｍｉｎｅｆｌｕｏｒｅｓｅｎｔｓｅｎｓｏｒｓ
２ 香豆素类铁离子荧光探针
香豆素类荧光探针具有苯并α⁃吡喃酮核结构，
其对金属离子的特异性识别依赖于香豆素环上各位
点的取代基的性质．香豆素的母体结构在常温下没
有荧光，但是，当其７⁃位上有供电子取代基或３⁃位
和４⁃位上有吸电子取代基时，其吸收光谱和发射光
谱发生会变化．香豆素类荧光探针具有良好的光学
特性：适宜的最大激发波长、发射波长适中，荧光量
子产率高，Ｓｔｏｋｅｓ位移大和光稳定性好，可以有效降
低细胞组分和生理液体的背景荧光［１２］．
２０１２年，ＭＡ等［１３］将硫代卡巴肼与７⁃二乙氨基
香豆素⁃３⁃甲醛结合，反应生成了具有硫脲基团和亚
胺基团两个特异性识别基团的香豆素类探针１０，在Ｔｒｉｓ⁃ＨＣｌ的ＥｔＯＨ／Ｈ２Ｏ（９５∶５，体积比）溶液中加
入Ｆｅ３＋后，溶液中荧光强度显著增强，对Ｆｅ３＋的识别
表现出很好的选择性和灵敏度．
为了比较取代基对探针特异性识别的影响，陈国锋等［１４］设计合成了系列香豆素衍生物１１，实验
结果表明Ｆｅ３＋对探针的荧光具有猝灭作用，当Ｒ基
团为乙基胺时，侧链越长，Ｆｅ３＋对探针的猝灭能力越
强．２０１５年，ＢＯＺＫＵＲＴ等［１５］合成了在作为能量供
体的香豆素和作为能量受体的荧光素之间进行ＦＲＥＴ过程而发生荧光的探针１２．当香豆素衍生物
铁蛋白探针精准靶向肝癌研究获进展
肿瘤防治研究2019年第46卷第5期 Cancer Res Prev Treat,2019,Vol.46,No.5·498·
中科院专家破解中药黄芩合成抗癌物质的秘密
中科院上海辰山植物科学研究中心（上海辰山植物园）药用植物与健康组成功完成了唇形科植物黄
芩全基因组测序，并分析了黄芩中活性成分的进化机制，进而完整阐明了抗癌活性物质汉黄芩素的合成
机制，成功解析了一种使用2000多年的药用植物中的珍贵化学物质合成途径，为通过合成生物学获取汉
黄芩素提供了基础，也为其它唇形科植物的遗传分析提供了参考。4月14日相关研究成果在线发表于《分
子植物》（/10.1016/j.molp.2019.04.002）。
黄芩是一种著名的唇形科药用植物，原产于中国。黄芩叶片中含有野黄芩素、野黄芩苷，根中则含
有黄芩素、汉黄芩素等活性物质。现代科学研究表明这些黄酮类成分具有抗菌，抗病毒，抗氧化，抗
癌，保肝和神经保护特性，它们还能够抑制并杀死肿瘤细胞，且对正常动物细胞没有副作用，但由于缺
乏基因组信息而使黄芩栽培育种及遗传改良受到限制。
论文第一作者、该课题负责人赵清博士告诉记者，通过全基因组测序，研究团队搞清楚了黄芩素及
汉黄芩素在黄芩中的产生及进化机制，也阐明了汉黄芩素的合成路径。一般来说，唇形科植物重复序列
较高且由于黄芩自身自交不亲和特性会带来基因组的高复杂性。因此，研究人员采用了三代PacBio测序
技术，结合Illumina数据纠错，再用10X genomics技术延伸片段长度，最后用Hi-C技术将98.04%基因组序
列挂载到黄芩的9条染色体上。这样，研究人员得到了高质量的黄芩基因组，测得序列占预估基因组的94.73%，N50 达到 33.2 Mb。并以此为基础，结合研究团队的分子生物学及代谢生物学实验分析，最终完
整解析了黄芩中特有的抗癌物质汉黄芩素的进化及合成机制。（来源：中国科学报）
炎症如何转化为癌症
科研人员发现重要趋化因子
三价铁离子探针
三价铁离子探针
一、引言
三价铁离子探针是一种用于检测水中三价铁离子浓度的化学试剂。由于三价铁离子在环境中广泛存在，因此三价铁离子探针在环境监测、水质检测等领域具有重要应用。
二、三价铁离子的特点
1. 三价铁离子的化学性质
三价铁离子（Fe3+）是一种带正电荷的金属离子，具有较强的氧化性和催化性。它可以与许多物质发生反应，如与水反应生成氢氧根离子（OH-），与有机物反应生成自由基等。
2. 三价铁离子在环境中的存在形态
三价铁离子在自然界中广泛存在，主要以氧化物或羟基簇形式存在于土壤和水体中。此外，在工业生产过程中也会产生大量的三价铁盐类废水，对环境造成污染。
3. 三价铁离子对人体健康的影响
虽然三价铁离子是一种必需元素，但过量摄入会对人体健康造成危害。长期暴露在高浓度的三价铁离子环境中，会导致呼吸系统、肝脏等器官损伤，甚至引起癌症等疾病。
三、三价铁离子探针的工作原理
1. 探针的构成
三价铁离子探针由两部分组成：荧光分子和配位基团。荧光分子是一种具有发光性质的有机物，配位基团则是一种能够与三价铁离子形成稳定络合物的化学试剂。
2. 工作原理
当探针与水中的三价铁离子发生络合反应时，荧光分子的发射峰会发生蓝移，即从红色向蓝色方向移动。这是因为三价铁离子与荧光分子形成配合物后，改变了荧光分子的电荷转移特性，导致其发射峰位置改变。
四、三价铁离子探针的应用
1. 环境监测
由于三价铁离子在环境中广泛存在，并且对环境造成危害，因此需要对其浓度进行监测。使用三价铁离子探针可以快速、准确地检测水体中三价铁离子的含量，为环境监测提供了有力的工具。
2. 水质检测
三价铁离子是水中一种常见的污染物，对水质造成影响。使用三价铁离子探针可以对水中三价铁离子的含量进行快速检测，为水质监测提供了有力的支持。
3. 化学分析
在化学分析中，三价铁离子探针可以用于检测样品中三价铁离子的含量。这对于一些需要定量分析三价铁离子的化学实验非常重要。
细胞亚铁离子检测荧光探针
细胞亚铁离子检测荧光探针
1. 引言
1.1 细胞亚铁离子的重要性
细胞亚铁离子是细胞内的重要离子之一，它在细胞代谢、氧气传递、DNA合成和抗氧化等生理过程中扮演着关键的角色。细胞亚铁离子的正常水平对细胞的正常功能和健康至关重要，而过量或不足的细胞亚铁离子则可能导致一系列疾病和病理情况的发生。
通过对细胞亚铁离子的准确、实时监测，可以帮助科研人员和医生更好地了解细胞内亚铁离子在不同生理和病理状态下的变化，为疾病的早期诊断和治疗提供重要依据。研究和发展新型的细胞亚铁离子检测荧光探针具有重要意义，将为医学和生物学领域带来新的突破和进展。
1.2 荧光探针在细胞亚铁离子检测中的应用
荧光探针具有高灵敏度、良好的选择性和快速反应等优点，能够实时监测细胞内的亚铁离子含量变化，并具有较高的空间分辨率。通过设计合成具有特定结构的荧光探针，可以实现对细胞内亚铁离子的高效检测。荧光探针还可以通过荧光图像技术直观地展示亚铁离子在细胞内的分布和浓度变化，为研究者提供了重要的信息。
在细胞亚铁离子检测中，荧光探针的应用不仅可以帮助研究者理解细胞内亚铁离子在生理和病理过程中的作用机制，还可以为相关疾病的诊断和治疗提供重要依据。荧光探针在细胞亚铁离子检测中发挥着不可替代的作用，对于推动细胞生物学和临床医学研究具有重要意义。
2. 正文
2.1 荧光探针的设计原理
荧光探针是一种可以用来检测特定分子或离子的化学物质，其设计原理主要基于分子的荧光特性。在设计荧光探针时，需要考虑到目标分子的特性，如大小、电荷、亲疏水性等，以及探针分子的结构和荧光基团的选择。荧光探针通常由一个探测部分和一个荧光部分组成。探测部分可以选择具有亲和力的基团，使其能与目标分子发生特异性的相互作用，并激发荧光信号。荧光基团的选择也非常关键，常见的荧光基团包括荧光素、罗丹明、铝酞菁等，它们具有不同的荧光性质和敏感性。通过精心设计荧光探针的结构和组分，可以实现对细胞内亚铁离子的高灵敏度检测，并对其浓度变化进行实时监测。荧光探针的设计原理的不断探索和创新将为细胞亚铁离子检测提供更多可能性，为医学和生物学领域的研究和应用带来更多机会。
离子型荧光探针-概述说明以及解释
离子型荧光探针-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
离子型荧光探针是一种可以通过荧光发射来检测和识别离子化合物或离子状态的化学探针。它们基于离子与荧光探针分子之间的相互作用而产生荧光信号。离子型荧光探针在分析、生物传感和医学诊断等领域有着广泛的应用。
离子型荧光探针的设计原理是基于特定离子与探针分子之间的结合作用。通过调整探针分子的结构和性质，使其能够与目标离子结合形成稳定的化合物或络合物。当离子与探针分子结合时，荧光探针的荧光特性会发生改变，这种变化可以通过荧光发射光谱进行监测和测量。
离子型荧光探针在环境和生物分析中具有重要的应用价值。例如，它们可以用于检测水体中的重金属离子污染物，监测土壤中的营养元素含量，还可以用于生物体内离子的实时监测和成像。这些应用领域的发展需要更加灵敏、选择性和稳定性的离子型荧光探针。
然而，离子型荧光探针也存在一些局限性。首先，由于不同离子之间的化学性质和结合机制各异，单一的探针分子难以满足所有离子的检测要求。其次，离子型荧光探针的稳定性和选择性都需要进一步提高，以确保准确和可靠的检测结果。此外，离子型荧光探针在复杂介质中的应用还面临着挑战，如细胞内环境和生物样本中存在的干扰物质。
未来离子型荧光探针的发展方向主要包括以下几个方面：一是设计和合成具有多种选择性的离子型荧光探针，以满足不同离子的检测需求；二是提高离子型荧光探针的稳定性和选择性，提高其在实际应用中的可靠性和准确性；三是开发新的检测平台和方法，以提高离子型荧光探针的灵敏度和响应速度；四是研究离子型荧光探针在生物体内的分布和代谢情况，以便更好地应用于生物医学领域。
综上所述，离子型荧光探针在离子检测和分析领域具有广泛的应用前景。通过不断的研究与创新，我们相信未来离子型荧光探针将会在环境监测、生物传感和医学诊断等领域发挥更加重要的作用。
1.2文章结构
文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：
文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织结构，以便读者可以清晰地了解文章的内容安排。本文分为引言、正文和结论三个部分。
细胞内铁离子探针
细胞内铁离子探针
细胞内铁离子探针是一种用于检测细胞内铁离子浓度和分布的工具。这些探针通常是基于特定的化学反应或物理原理设计的，可以与铁离子发生选择性结合或反应，并通过荧光、比色、电化学等方式输出信号，从而实现对细胞内铁离子的可视化或定量分析。
细胞内铁离子探针的种类很多，其中一些常见的类型包括：
荧光探针：荧光探针是最常用的细胞内铁离子探针之一。这些探针通常包含能够与铁离子结合的荧光染料或荧光团，当探针与铁离子结合时，荧光信号的强度、颜色或寿命等参数会发生变化，从而可以实现对细胞内铁离子的检测。荧光探针具有灵敏度高、选择性好、可视化效果好等优点，广泛应用于细胞成像和流式细胞术等领域。
比色探针：比色探针是一种基于颜色变化的细胞内铁离子探针。这些探针通常包含能够与铁离子结合并产生颜色变化的染料或指示剂，当探针与铁离子结合时，溶液的颜色会发生变化，从而可以通过比色法或光谱法等方法对细胞内铁离子进行定量分析。比色探针具有操作简便、成本低廉等优点，适用于高通量筛选和大规模分析。
电化学探针：电化学探针是一种基于电化学原理的细胞内铁离子探针。这些探针通常利用电极表面的氧化还原反应来检测铁离子的浓度和分布。当探针与铁离子接触时，铁离子会在电极表面发生氧化还原反应，产生电流或电势信号，从而可以实现对细胞内铁离子的电化学检测。电化学探针具有高灵敏度、高分辨率、实时监测等优点，但需要在电极表面进行修饰和制备，操作相对复杂。
需要注意的是，细胞内铁离子探针的选择应根据具体实验需求进行，包括探针的灵敏度、选择性、稳定性、毒性等因素都需要考虑。同时，细胞内铁离子探针的使用也需要结合细胞培养、荧光显微镜、流式细胞仪等实验技术和设备来实现。
线粒体荧光探针最新研究进展
线粒体荧光探针最新研究进展
姜娜;樊江莉;杨洪宝;彭孝军
【摘 要】细胞器的研究一直是认识细胞结构和功能的重要手段.线粒体是细胞的能量工厂,参与众多的新陈代谢过程,许多病理学过程均与它相关,是一种重要的细胞器,一直以来都是研究的热点.定位于线粒体的荧光探针主要分为3大类,本文重点介绍并讨论近10年基于带有正电荷的荧光团或者在荧光团中引入三苯基膦等定位基团实现对线粒体染色荧光探针的研究进展.
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2016(067)001
【总页数】15页(P176-190)
【关键词】荧光;探针;线粒体;细胞生物学;生物技术;成像
【作 者】姜娜;樊江莉;杨洪宝;彭孝军
【作者单位】大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;济南大学化学化工学院,山东济南250022;大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024;大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ618.5
2015-06-29收到初稿，2015-07-31收到修改稿。
联系人：彭孝军。第一作者：姜娜（1987—），女，博士研究生。 Received date: 2015-06-29.
线粒体是细胞的能量工厂，在细胞生命过程中起到至关重要的作用，其功能异常与许多疾病密切相关，因此开发线粒体相关的荧光探针具有重要的生物学和生理学意义。目前已报道的定位于线粒体的荧光探针主要分为3大类：一类是基于线粒体带有-180 mV的膜电位，进而利用本身带有正电荷的荧光团或者在荧光团中引入三苯基膦等正电荷基团来实现其对线粒体的染色；另一类是将探针与能够标记线粒体的蛋白质或者短肽链连接（一般由20～40个氨基酸序列组成），进而达到线粒体特异性染色的目的。这类探针具有较好的生物相容性，但水溶性差、细胞通透性不好等限制其应用发展；第3类是利用胶束或者囊泡将药物等不能够渗透线粒体膜的物质包裹，进而选择性堆积在线粒体。一般选用带有正电荷的脂质体等作为囊泡的外表面，通过内吞作用，磷脂层与线粒体膜相融合后释放内含物。该类探针能够将带负电的药物或者大分子协同带入线粒体内部，但是内含物的释放率是值得关注的方面。本文将着重讨论第一类荧光探针近10年的发展。
f374 二价铁离子检测探针说明书
f374 二价铁离子检测探针说明书
1. 引言
1.1 概述
二价铁离子（Fe2+）在环境监测、生物医学和化学分析等领域中具有重要的研究价值和应用潜力。其准确、快速地检测对于环境保护、人类健康和化学反应过程的理解至关重要。因此，开发一种高选择性和高灵敏度的二价铁离子检测探针成为当前研究领域中的一个热点问题。
1.2 文章结构
本文主要围绕着f374 二价铁离子检测探针的原理、设计与合成方法以及反应条件和参数优化进行阐述。接下来，我们将对该探针进行性能评价，包括选择性和灵敏度测试以及实际样品应用测试，并与其他方法进行比较分析。在结果与讨论部分，我们将展示实验结果并进行数据分析和解释，并探讨这些结果的意义和影响展望。最后，在结论与展望部分，我们将总结本研究的主要结论并回顾文章中所提及的内容，并提出进一步研究方向的展望。
1.3 目的
本文旨在介绍并解释f374 二价铁离子检测探针的原理、设计与合成方法，优化反应条件和参数，并对其性能进行评价。通过研究比较与其他方法的优劣性分析，从实验结果和数据分析中获得有关二价铁离子检测探针的相关信息，并探讨其在环境监测、生物医学和化学分析领域中的应用前景。最终目标是为开发更高效、精确的二价铁离子检测方法提供技术支持，为解决相关问题提供参考依据。
2. 二价铁离子检测探针
2.1 原理介绍
二价铁离子（Fe2+）是一种重要的金属离子，在环境和生物系统中具有广泛的分布和影响。因此，开发一种高灵敏度、高选择性的二价铁离子检测方法具有重要意义。本文介绍了一种基于荧光技术的二价铁离子检测探针。
该探针原理基于配体对二价铁离子具有特异性亲和性，形成稳定的络合物，并引发荧光信号变化。该探针经过精细设计和合成，确保与其他干扰物质无明显相互作用，从而提高了检测的选择性和灵敏度。
2.2 设计和合成方法
探针设计首先考虑到与目标金属离子反应后产生可观察到的荧光强度变化。通过多次实验优化，筛选出能够与二价铁离子快速反应并生成最大荧光增强效果的配体结构。
新型罗丹明香豆素化合物的合成及应用
新型罗丹明香豆素化合物的合成及应用
张来新;陈琦
【摘 要】简要介绍了罗丹明化合物的结构特征、合成、特性及应用,重点介绍了:(1)新型罗丹明荧光探针的合成及在金属离子识别中的应用;(2)新型罗丹明的磷酸二氢根荧光探针的合成及应用;(3)新型罗丹明及香豆素衍生物的合成及应用.并对罗丹明化学及香豆素化学的发展进行了展望.
【期刊名称】《合成材料老化与应用》
【年(卷),期】2018(047)004
【总页数】5页(P127-130,134)
【关键词】罗丹明;香豆素;合成;应用
【作 者】张来新;陈琦
【作者单位】宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ460.7;O65
罗丹明B(Rhodamine B)又称玫瑰红B，或碱性玫瑰精，俗称花粉红，是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料。经老鼠试验发现，罗丹明B会引致皮下组织生肉瘤，被怀疑是致癌物质。罗丹明B在溶液中有强烈的荧光，可用作实验室中细胞荧光染色剂和用于有色玻璃、特色烟花爆竹等行业。其曾经用作食品添加剂，但后来实验证明罗丹明B会致癌，现在已禁用于食品染色。但可用于光度法测定金、镓、汞、锑(Ⅴ)、铊(Ⅲ)，荧光法测定锰、钴等，比色法测定镉；以氧化还原指示剂用作滴定锡、锑、铌、钽的沉淀剂、生物染色剂系列激光染料。在化妆品工业中，可用于浴液、洗发水、冷烫水等类产品的着色。由于其有致癌作用，故不得用于眼部、口腔及唇部化妆品中。在分析化学中可用于铜离子探针、铁离子探针、汞离子探针等。其结构为：
由于罗丹明化合物和香豆素化合物一样，不仅具有较大的摩尔吸光系数，而且还有优良的氧化还原和荧光效应，因此可作为吸附指示剂、络合沉淀剂、络合显色剂、催化氧化还原剂和荧光指示剂，目前已渗透到分析化学的各个领域如光度法、离子缔合荧光法、催化荧光法、动力学分析、化学发光法及伏安法等。并在环境科学、生命科学、材料科学、食品科学、染料科学、化妆品科学、催化科学及医学分析科学中具有广阔的应用前景。由于罗丹明类化合物和香豆素化合物具有独特的性能及广阔的应用前景，目前已发展成为一门新兴的热门边缘学科——罗丹明化学及香豆素化学。
衍生于苯并-12-冠-4的双光子荧光Fe~(3+)探针
第３８卷
２０１０年４月 分析化学（ＦＥＮＸＩ ＨＵＡＸＵＥ） 研究报告
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔ￣ 第４期
４６４—４６８
ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９６．２０１０．００４６４
衍生于苯并．１２．冠．４的双光子荧光Ｆｅ３ 探针
黄池宝 任安祥 黄志宏 郑立军 李海渤 冯承浩
（韶关大学英东生物工程学院农业工程系，韶关５１２００５）
摘要合成了双光子荧光探针２，５一二氰基一１，４一二［２ 一（４ 一苯并一１２一冠－４）乙烯基］苯（１），并进行了红外、质 谱及元素分析。探针１在单、双光子荧光发射中对金属离子显示了相似的选择性，双光子过程中的选择性略 优于单光子过程，并对Ｆｅ”显示出高度选择性识别。探针１对Ｆｅ“的单、双光子荧光强度随Ｆｅ”浓度的升高 而急剧降低；单、双光子荧光滴定过程中探针对Ｆｅ 的络合常数分别是：５．７０ ４－０．０３（１ｏｇＫ 。）与４．７４±０．０５ （１ｏｇＫ。２）、５．７６±０．０４（１ｏｇＫ。 ）与４．８１±０．０７（１ｏｇＫ ：）。探针１的双光子吸收截面（６ｍ）随溶剂极性增加而
减小，在甲苯与乙腈中的６ 分别是２１９８，１１２５ ＧＭ，探针与Ｆｅ 络合后其双光子吸收截面显著减小。研究 结果表明，化合物１可以作为Ｆｅ”探针应用到单光子激发荧光与双光子激发荧光检测；可以用开发单光子荧
光探针的策略来设计应用于生物成像的双光子荧光探针。
关键词双光子荧光探针；合成；铁；苯并一１２一冠＿４
１ 引 言
双光子激光扫描显微镜具有深度成像、定点双光子激发、减小光损伤、减少光漂白、降低生物组织吸
光系数及减少组织自发荧光等¨ 优点而成为表征生物组织三维成像的强有力的工具。用于研究离子
的含量及其对生理的影响、离子参与的生理活动机制、离子与分子的作用、特定分子的分布及其相互作
用等方面的双光子荧光探针，是实现成像的关键。因此，开发有效的双光子荧光探针非常必要。但是，
二价铁离子检测探针
二价铁离子检测探针
铁离子，二价铁，听起来就有点“神秘”的感觉吧？就像是厨房里那堆让你又爱又恨的锅碗瓢盆一样，它看不见摸不着，可偏偏有时候它的“存在感”超级强烈！特别是当它们进入到我们体内，或者出现在水、空气中时，真的得小心了。因为过多的二价铁离子，真的是潜伏的“健康杀手”，好像在你不注意的时候悄悄来个“背后一刀”。但是！如果能有效检测到它们的存在，那么生活中就能少点担心，健康就能多点保障。这不，咱们今天就聊聊这个“铁离子检测探针”——这可是科技界的一大奇迹！
你知道吗，二价铁离子在我们体内可是有着不可或缺的作用，它参与血液中的氧气运输，帮助我们保持活力和健康，听起来很不错吧？问题就出在，如果铁离子浓度过高，铁就变得有点“任性”，开始和体内其他物质“勾结”，引发一些麻烦——像什么过度氧化、细胞损伤，甚至各种器官功能异常。这时候，常常就需要依靠一些聪明的探针来检测，这些探针就像是现代版的“侦探”，能迅速捕捉到这些不速之客，把它们暴露在阳光下，让大家都能及时“打小报告”。
说到这个探针，它其实并不是啥高科技的“魔法道具”，而是一种可以与二价铁离子发生反应的物质。它的工作原理嘛，就是利用一些化学反应，把二价铁离子“勾引”出来，然后通过颜色、荧光等信号显示给你看。这个过程就像是小侦探在幕后暗中观察，当铁离子出现时，探针立马亮相，告诉你“嘿，有人来啦！”这样，我们就能通过这些信号，知道体内铁离子的情况，做出相应的调整。嗯，简而言之，探针就是咱们的“健康守卫者”。
不过呀，很多人可能就开始担心了：“哎，探针是不是很复杂？要用啥高大上的仪器才能检测？”其实不然！别看这些探针小巧玲珑，很多时候，它们不需要啥复杂的设
备，甚至有些只要几滴试剂，就能让检测结果呼之欲出了！这种方便性，简直是让人拍手称赞。随着科技的发展，这些探针的灵敏度也越来越高，不仅能检测出微小的铁离子变化，还能做到快速响应，就像是你每天早晨喝的咖啡，迅速又有效！谁能想到，原来科学家们也能玩得这么溜，能够让“铁离子”这种看不见摸不着的东西，变得“听话”而且能“见人”呢？