文 献 综 述

1 前言

金属离子在生物体中具有重要的作用,同时,一些金属离子,特别是重金属离子对生态环境造成不可逆的破坏。金属离子如Al3 和Fe3 量的多少对环境和人体均具有严重危害性。自然界中 Cr 的主要存在形式为 Cr3 。是人体糖脂正常代谢所必需的微量元素[1]，因此设计合成一种专一性好的探针以检测上述两种金属离子不仅具有重要意义,而且具有重大应用价值。[2]

硫醇是生物体中许多蛋白质和小分子的重要组成部分, 在细胞的抗氧化系统中具有重要的作用。[3]半胱氨酸(Cys)、 同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)等小分子生物硫醇在人的生理活动中起着重要作用.生物硫醇荧光探针和比色传感器得到快速发展. 根据探针与生物硫醇的反应机理, 包括利用小分子生物硫醇中巯基与探针反应、巯基和氨基协同与探针反应,综述两年来生物硫醇小分子荧光探针的设计、合成与应用进展。[4-7]

2 荧光探针的原理

荧光探针指的是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光，并且其荧光性质（激发和发射波长、强度、寿命、偏振等）可随所处环境的性质，如极性、折射率、黏度等改变的荧光性分子[8]。

荧光探针的原理是在荧光染料母体（荧光团）上引入受体单元（识别单元），金属离子与受体单元相结合或发生化学反应，并最终影响荧光团的光物理性质，通过荧光的变化如荧光强度的变化、荧光光谱的移动、荧光寿命的变化尤其是荧光强度的变化，直观地体现金属离子的存在[9]。基于各种光物理和光化学过程如光诱导电子转移、分子内电荷转移、激发态分子内质子转移、荧光共振能量转移、激基缔合物的形成和消失等，荧光探针能将这种分子结合信息转换成易检测的荧光信号，而且可在单分子水平上实现原位、实时检测[10]。

荧光分子探针的主要应用领域是生物、医学和环境监测。荧光探针法在分子以及离子的识别过程中有着广泛的应用,它有很多的优点。第一,可以实现在不同的体系中对分子、离子的检测,通过光学信号的变化达到对分子、离子的识别；第二,荧光探针法具有比较高的灵敏度,可以实现对某些分子、离子的专一性识别,这也正是人们所期待的;第三,由于荧光探针的高灵敏度,使得它对某些分子、离子的检测限比较低；第四,相对与其他的方法来说,荧光探针法的操作是比较简单的[11-15]。罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、 光稳定性好、 荧光量子产率高、 较长的激发波长和发射波长等优异的光物理和光化学性能， 现已成为制备荧光探针的一种理想材料之一。

3 国内外的研究进展

3.1 Fe3 探针的研究进展