文 献 综 述

1 引言

荧光光谱测量法是基于荧光技术的检测方法，分子荧光法是其理论基础。荧光技术检测二氧化硫的原理很简单，二氧化硫在激发光源的激发下就会产生荧光，利用浓度与探针产生的荧光强度之间的线性关系进行定量的分析，运用荧光光谱的形状和荧光峰值对应的波长进行定性的分析。本实验在通过介绍荧光产生的微观原理与过程的基础上，分析了荧光法测量浓度的可行性，并在之前研究的基础之上，重点分析了上转换荧光强度与浓度之间的关系。

花青染料是一类特殊的荧光分子，可以用作激光材料，制作光盘，用于太阳能铺货，做物。^[1-2]利抗癌药用特定的二氧化硫加成半花青染料反应，开发出一个兼具水溶性和细胞渗透性的荧光淬灭型探针。并通过¹H-NMR、MS等分析方法对其结构进行表征，为合成二氧化硫上转换纳米做前期准备。当和二氧化硫作用时，结构由红色荧光且共轭结构转化为无荧光的非共轭结构，因此检测体系发生光转换。并对细胞和模式动物以及成年时体内的二氧化硫的聚集行为进行可视化成像，为哺乳动物器官水平上了解二氧化硫的生物杀菌功能和毒害作用机制提供直观依据。

2 SO₂的危害及其检测方法

二氧化硫（SO₂）是一种主要的大气污染物，是由矿物燃料的燃烧和含硫矿物的冶炼产生的^[3]。空气中的其他气体分子和粒子产生的硫酸盐气溶胶，可以被人们吸入，从而导致呼吸道疾病增加（如慢性支气管炎，哮喘，肺气肿等）并且加重现有的心脏病^[4]。二氧化硫易溶于水形成酸，然后亚硫酸盐。这些物种可以被进一步氧化成硫酸，酸雨的主要成分，对农大 严重的环境问题，特别是湖泊，溪流和森林。此外，SO₂的毒性主要是受到其衍生物亚硫酸盐（HSO₃^#8722;）和硫酸盐（SO₃^2-）（3:1 m/m，中性液）的影响，并且其衍生物通常用来作为日常生活中的食品添加剂。因此，二氧化硫及其衍生物的分析方法的发展对环境安全和人类安全很重要。然而，作为无色和强烈的刺鼻气味气体，其快速，灵敏，选择性的测定仍然是一个挑战。到目前为止，只有几件作品已报道的基于气体SO₂检测法。这些传感器大多表现出低的敏感性比色法，限制了其实际应用。荧光探针为痕量分析物提供了一种具有时间那个和空间的高灵敏度优点的实用检测方法。^[5-7] 已经开发了几种基于光学传感器各种染料和二氧化硫衍生物之间的化学反应，因为其水化衍生物通常认定为SO₂的浓度指数。这些方法大多是基于对醛或乙酰丙酸^[8-9]的选择性以及具有高灵敏度和快反应等优点的不饱和键^[10] 加成反应。

3 稀土纳米晶上转换荧光探针

近年来，将近红外(NIR)辐射转换为可见光的稀土元素掺杂的上转换纳米颗粒（UCNPs）由于其几个突出的特点，在感测和生物成像中受到了很大的关注。UCNP具有高的光稳定性和热稳定性。 此外，近红外光源通常为（980nm）不仅提供显着更高的组织穿透深度（高达10mm），并且比紫外（UV）光源对生物样品造成的损伤更小，而且还来自于具有背景荧光的生物分子在生物系统内的最小干扰，导致信噪比有显著的改善。因此稀土上转换纳米晶成为SO₂探针的优异选择^[11-12]。

4 探针与SO₂衍生物SO₃^2-/HSO₃^-诱导荧光信号