熒光傳感器及其分子識別作用的研究進展

王歡，高奕紅，張萍

(咸陽師范學院化學與化工學院，陜西咸陽 712000)

分子識別可理解為底物與給定受體選擇性的鍵合，并具有專一性功能的過程，相應于生物學中底物與受體。一般把分子識別過程中相互作用的化學物質稱為底物及受體，較小的分子稱為底物，較大的分子稱為受體。識別過程可能引起體系的電學、光學性質及構象的變化，從而導致化學信息的存儲、傳遞及處理。因此，分子識別在信息處理及傳遞、分子及超分子器件制備過程中起著重要作用［1］。

利用熒光傳感器進行分子識別是近年來生命科學領域中的研究熱點，它在酶促反應、免疫反應和蛋白質的生物合成等許多生命化學過程中具有十分重要的意義，已用于環境污染物、藥物、氨基酸、手性分子、核苷酸等多種物質的測定［1］。隨著DNA芯片研究工作的廣泛開展，蛋白質芯片的研制也日益引起人們的關注。蛋白質芯片可以在蛋白質組成研究、酶、多膚、抗原和抗體的檢測中獲得廣泛的應用。但其是否能夠得到更快更好的發展，在很大程度上取決于新型熒光傳感物質的合成與開發。其中的熒光傳感物質是分子識別的一個關鍵部分，一般要求其具有高的量子產率、高穩定性、大的斯托克斯位移和長發光壽命。

目前，國內外在利用熒光傳感物質進行分子識別方面已經進行了大量研究工作。如利用有機熒光染料、杯芳烴、納米半導體量子點(如 CdS、CdSe、CdTe、ZnS等)以及石墨烯等，均取得了一定的進展。以下主要圍繞幾種基于熒光傳感物質的傳感器的研究進展進行綜述。

1 幾種熒光傳感器

1.1 基于有機熒光染料的熒光傳感器

目前，大部分有機熒光染料探針采用喹琳類、熒光素和羅丹明類等。如熒光黃主要用來標記抗體，標記的各種免疫球蛋白已經得到廣泛的應用。這類熒光探針量子產率較高，并且熒光分子的激發、發射波長一般都在紫外或可見光區域內。一般來說，這種熒光染料通常是芳香性化合物，其共同特征是含有大共軛π鍵、具有剛性的平面結構、最低的單線電子激發態為π-π＊型、芳香環上取代基一般為給電子的取代基團。但是，這些熒光染料也存在著一些不足:如司托克斯位移較小，對樣品激發光的散射光敏感，其自發熒光導致噪音較高，使檢測靈敏度下降。此外，有機熒光染料分子如熒光素較易自猝滅。在一定范圍內，熒光分子在一個蛋白分子上標記的數目越多，其熒光強度反而下降。當多個熒光分子連接到蛋白分子上時，熒光分子間會發生能量傳遞，也會導致熒光猝滅［1］。

有機熒光染料探針其光譜性質具有以下特點:較窄的激發波長使其對激發光源選擇性太強，很多情況下較難激發。而其寬的發射波長范圍和在長波區域的拖尾現象會導致在不同檢測通道之間帶來的光譜的相互干擾。此外，其激發、發射波長較大程度的重疊，在檢測發射光時會受激發光的影響，從而影響檢測。在一些情況下，背景物質在激發光源的激發下，本身也能發出熒光，導致背景與待檢測物質的熒光相互干擾，給檢測造成一定的麻煩。目前，人們對有機熒光染料的不足之處提出了許多改進措施，也取得了一定的進展。許多基于熒光有機試劑的新型熒光傳感器也被開發。

Joydev Hatai等［2］報道了基于熒光傳感器的組氨酸用于檢測水溶液、紙條和細胞中的Hg2+，他們研究了一個硫代氨基甲酸酯支架附組氨酸基的化學傳感器對Hg2+具有明顯的選擇性識別。這種結合導致熒光光譜藍移50 nm和熒光量子產率增大19倍。除了在紫外線下可在溶液中可視的檢測汞離子外，該傳感器可組裝在紙帶上檢測水溶液樣品的汞離子。也可用于成年斑馬魚和人類上皮癌細胞中的Hg2+的成像。

Zhou Xiaoyan等［3］研究了一種高效的選擇性的基于喹啉衍生物的傳感器，用于鎘離子和鋅離子的區分。熒光傳感器N-(8-喹啉)-2-(喹啉-8-喹惡啉氧基)乙酰胺(HL)由8-氨基喹啉和8-羥基喹啉合成。該傳感器在乙醇溶液中對鎘離子的檢測顯示高選擇性和靈敏的熒光增強效應。此外，這種傳感器通過兩種不同的傳感機理從鋅離子中區分鎘離子(對鎘的光電子轉移;對鋅的內部電荷轉移)。熒光/吸收滴定法和X射線晶體學證實，這種組成復雜Cd2+/HL和Zn2+/L的復合物的結合比為1∶1。

目前，在熒光傳感器中，比率型的基于開-關型的傳感器成為研究熱點。Zhao Qiang等［4］報道了比率和選擇性的Zn2+熒光傳感器作為一種“關閉-打開-關閉”的轉換閥門，如圖1所示。這個新的傳感器中，含有4個吡啶的喹喔啉和冠醚基(1)，可作為Zn2+的比率和選擇性熒光檢測器。此外，在乙腈溶液中，向其添加Zn2+，可形成1∶2配體-金屬復合物(1-Zn2+)，在波長為460 nm時，熒光發射明顯增強，由于內部電荷轉移機理，在波長396 nm時，熒光發射強度降低。由于光誘導電子轉移機理，在K+存在的情況下，1和1-Zn2+的熒光猝滅光譜與此相反。這些結果表明，1不僅可作為禁止的閘門，也是一個通過Zn2+和 K+引發的“關閉-打開-關閉”分子開關。1-Zn2+的復雜結構由單晶X-射線晶體學和核磁共振、質譜、核磁共振滴定實驗進行表征。1和1-Zn2+復合物密度功能理論計算結果也與實驗結果很好的符合。

圖1 比率和選擇性的Zn2+熒光傳感器Fig.1 Ratio and selectivity of Zn2+fluorescent sensor

Niu Liyya等［5］報道一個基于單氯化的氟硼吡咯比率熒光傳感器，可高選擇性檢測在半胱氨酸(Cys)/同型半胱氨酸(Hcy)中的谷胱甘肽(GSH)。單氯化的氟硼吡咯中的氯能通過巰基鹵素親核取代迅速被二硫醇類中的硫醇所取代。沒有谷胱甘肽的半胱氨酸/同型半胱氨酸的氨基可進一步取代硫醇鹽，形成氨基取代的氟硼吡咯。硫和氨基取代氟硼吡咯有著不同的物理性質，可用來區分在半胱氨酸和半胱氨酸的谷胱甘肽。傳感器用于檢測活細胞中谷胱甘肽。

Wang Mingqi等［6］報道了基于聯萘酚的熒光傳感器識別Cu(II)和硫化物，他們合成了一種基于大環多胺修飾的聯萘酚衍生物(1)的多功能熒光傳感器。可以顯示開-關類型的熒光轉換，在含有19個金屬離子的100%水溶液高選擇性識別銅(Ⅱ)。此外，由于硫離子的添加，導致原位生成1-銅(Ⅱ)熒光猝滅后可以恢復，在同樣介質下，可開-關型識別硫化物，其檢測限為微摩爾級。其它二硫醇類和陰離子，包括半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇和硫酸鹽不干擾檢測，使它成為一個高度敏感和選擇性硫化物的探針。

Sachin A等［7］研究了基于三炔丙基胺芘疊氮點擊化合物的比率型開-關Zn2+熒光傳感器，從三炔丙基胺和芘通過Cu(I)-點擊化學設計合成了一個新的，易于準備和高選擇性芘-聯苯三唑胺熒光化學傳感器，對Zn2+顯示出高度選擇性的識別，其熒光發射光譜比率性的改變。當添加10 mol的Zn2+，傳感器基態到激發態的熒光相對強度(M376/E465)增加80 變為 16.9(其檢測限為0.2 μmol/L)。

Hou Jiali等［8］研究了原位生成1 ∶1 鋅(Ⅱ)-聚合物復合傳感器高對映選擇性識別N-丁氧羰基保護的丙氨酸。一種新型手性(S)-BINAM-基于熒光聚合物傳感器被設計和合成，這個手性聚合物傳感器顯示非常微弱的熒光，但與Zn2+反應后顯示明顯的熒光增強。這種原位生成1∶1鋅(Ⅱ)-含有復雜的手性聚合物可作為熒光傳感器的高度手性識別N-丁氧羰基保護的丙氨酸，對映體熒光差異率可以高達6.90。這是第一次報道原位生成的手性高分子復合用作熒光傳感器高對映選擇性識別N-丁氧羰基保護的丙氨酸。

Yuan Lin等［9］報道了一種獨特的近紅外熒光傳感器，用于生物活體分子系統的成像，成為有前景的分子工具。他們發現了一類新的以1a/1c/1e為代表的近紅外熒光染料(見圖2)，由于保留了可視的可調節的羥基組，在近紅外區的吸收和發射均優于傳統的7-羥基香豆素和熒光素。1a/1c/1e和烷氧基衍生物的光學特性的區別可采用6-31 G(d)為基組的B3LYP交換功能的量子化學計算進行考察。具有獨特的光學性質的新型熒光染料可開發為一個有發展前景的近紅外熒光傳感器。采用這種策略，兩種不同類型的NIR-過氧化氫，NIR-硫醇近紅外熒光傳感器被構建，分別用于過氧化氫和硫醇的檢測。這種新型的傳感器在近紅外區對過氧化氫或硫醇作為近紅外熒光激發信號的開關有響應。此外，NIR-過氧化氫、NIR-硫醇不僅在活細胞，而且在活的小鼠中，都能夠產生過氧化氫和硫醇內源性成像。這種新型的近紅外染料開辟了在活的動物中基于近紅外熒光傳感器的基礎上的羥基官能活性位點生物成像應用的新的發展機遇。

圖2 帶有可調諧羥基基團的新型和經典近紅外熒光染料的化學結構Fig.2 The chemical structures of the classic and new dyes bear an optically tunable hydroxyl group

Guo Zhiqian等［10］介紹了一種新型的檢測CO2的熒光和比色的化學傳感器。這種系統在外源存在下利用氟化物激發四丙基高氯酸銨，根據光譜學和理論分析，目前這種系統的作用模式主要是由于N-雜環卡賓中間反應的二氧化碳形成咪唑羧酸而引起的氟化物誘發形成。

Francisco Oton 等［11］報道了基于不對稱 1，1-二取代二茂鐵'-三唑衍生物離子對識別受體，二茂鐵三唑衍生物4，可從1'-雙(二疊氮基)二茂鐵通過點擊化學和施陶丁格反應連續功能化而得到，它被作為一個實驗室分子選擇性識別HP2O3－7和Hg2+。4受體作為一個HP2O3－7比率熒光探針，具有比其他陰離子好的選擇性，而在Hg2+修飾的熒光發射芘的存在下，可作為一種選擇性開啟關閉熒光傳感器對Hg2+進行識別，其檢測限低。化合物4的最突出的特點是作為一個好的光電離子對識別受體通過多通道干擾氧化還原電位的二茂鐵單元、發射光譜和從黃色變為綠色的明顯的顏色變化能同時識別HP2存在下的Pb2+。

1.2 基于杯芳烴、葫蘆脲的熒光傳感器

杯芳烴是一類由苯酚單元通過亞甲基連接起來的環狀低聚物，具有獨特的空穴結構，是繼冠醚和環糊精之后的第3代超分子化合物。它能與離子、中性分子形成主客體包結物，這是集冠醚(客體為離子)和環糊精(客體為中性分子)兩者之長。杯芳烴的空穴大小的調節具有較大的自由度，目前已合成了4～20個苯酚單元所構成的不同環腔尺寸的杯芳烴。杯芳烴下緣的酚羥基、上緣的苯環對位及連接苯環單元的亞甲基都能進行各種選擇性功能化，得到不同的衍生物。美、日、德、英等國化學家先后就其合成與性能開展了系列研究。杯芳烴及其衍生物在配位化學、傳感器應用、環境廢水檢測及模擬酶等方面也有廣泛的應用［12-16］。當杯芳烴上修飾上熒光基團，如蒽、芘、苯并噻唑基團后，可以利用其與客體分子形成包結物后熒光發射光譜及熒光強度的改變來識別客體分子。大部分杯芳烴熒光試劑的設計都是以光誘導離子鍵合物理光學變化為基礎，主要方式有光誘導電子轉移(PET)、光誘導電荷轉移(PCT)、激發物或激態配合物的形成與消失、能量的轉移［17］。基于以上特點，含有熒光基團的杯芳烴衍生物為基礎的熒光試劑有著廣闊的應用前景。

Rakesh K 等［18］報道了 Mn2+，Fe2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+配合物與三唑聯結的亞氨基苯酚杯［4］芳烴基共軛的多傳感器陣列選擇性識別天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸和組氨酸。三唑連結鄰亞氨基苯酚加共軛杯［4］芳烴對過渡金屬離子，如 Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的結合和識別行為通過熒光，吸收和電噴霧質譜技術被證明。這些離子的原位配合物，即［Mn2L］、［Fe2L］、［Co2L］、［Ni2L］、［Cu2L］和［Zn2L］對谷氨酸、天門冬氨酸、組氨酸和半胱氨酸也顯示出識別。因此，三唑連結鄰亞氨基苯酚加共軛杯［4］芳烴提供了一個多傳感分子工具，它可以識別生物活性氨基酸金屬蛋白所引起的特定金屬離子。

Preecha等［19］報道了偶氮［4］杯芳烴［4］吡咯作為氟的傳感器，當添加F－，CH3C，PhC和H2P后，探針1的溶液顏色改變。然而，當添加Ca2+，導致了顏色的變化從天藍色回到原來1的橙色，可高度特異性的檢測這些離子。

Tsuyoshi Minami等［20］研究了對具有致癌性的亞硝胺類檢測的超分子傳感器，一種基于兩種熒光葫蘆脲［n］環探頭超分子可對與癌相關聯的亞硝胺類中的亞硝胺的識別和定量，化合物的識別比較困難。交叉反應的傳感器利用探針，金屬和客體弱相互作用和競爭，產生出一個在信號輸出時高信息密度和可識別的結構相似的客體。

1.3 基于納米量子點的熒光傳感器

利用納米半導體量子點作無機熒光發色基團最近研究較多，因為它們比傳統的熒光發色基團具有更多的優點:①單個波長可激發所有的量子點，而不同染料分子的熒光探針需多個激發波長;②量子點有廣泛的激活光譜范圍，從紫外線到紅光，其發射波長可通過控制它的大小和組成來“調諧”;③量子點的熒光強度高，穩定性好，如其熒光強度是羅丹明6G的20倍，穩定性是它的100倍，光譜線寬只有其1/3;④量子點具有很好的生物相容性，而有機熒光染料或鑭系配合物則不具有這種優越性，而且量子點作為熒光基團非常穩定，不容易降解。但量子點作為生物材料應用還有許多問題，例如量子點難以很好地包覆，使熒光信號容易猝滅，因此尋找量子點合適的包覆方法非常重要，而且確定量子點與生物分子的特異性結合模式也很重要。

Hiruta Yuki等［21］研究了基于兩種量子點與吸收pH指示劑相結合的高耐用性雙重凝膠-溶膠層比率熒光pH光學傳感器，長期穩定的基于雙層溶膠凝膠二氧化硅層比率熒光pH光學傳感器第一層嵌入兩種不同類型的量子點，而第二層嵌入光吸收的pH指示劑。該傳感器是由一個簡單溶膠-凝膠涂敷的方法組裝。由此設計的雙層pH光學傳感器有長的斯托克斯位移以及比率熒光發射強度，對水溶液中的不同pH值有響應。這種光學傳感器連續暴露在光下具有高耐用性，即使在強酸性條件(1 mol/L鹽酸)下，能夠穩定儲存超過6個月。表明雙層比率熒光傳感器對pH值可長期傳感。將兩種不同pKa的酸堿指示劑以優化配比嵌入到二層，就組裝成了雙層比率熒光傳感器，在超過6個單位的寬的pH值范圍(4～10)對pH有線性響應。

Chen Yiping等［22］報道了量子點包覆分子印跡膜作為發光傳感器測定水和土壤中四溴雙酚A，分子印跡膜與雙酚酸(DPA)作為虛擬模板分子已接枝在摻錳硫化鋅量子點(QDs)的表面，建立一個選擇性的和靈敏快速測定水和土壤中的四溴雙酚A(TBBPA)的傳感器。DPA-MIP-QDs傳感器與四溴雙酚A具有高的選擇性和高結合力。這種傳感器的熒光猝滅常數對四溴雙酚 A濃度在 0.1～100 μmol/L內呈現出了令人滿意的線性，其檢測限可達到0.015 μmol/L，成功地應用于測定水和土壤樣品的四溴雙酚A，并在不同的四溴雙酚A平均回收率從80.2%增大到96.5%，相對標準偏差低于8.0%。提供了發展快速測定有復雜樣品中有害物質的傳感器的思路。

Wan-Kyu-Oh等［23］報道了熒光聚合物納米顆粒選擇性的識別細胞內的過氧化氫，直徑50 nm熒光性的硼酸鹽修飾的聚丙烯腈(BPAN)納米粒子用于選擇性識別過氧化氫。相對于其他活性氧物質，BPAN納米粒子選擇性與過氧化氫相互作用，該納米粒子的熒光強度改變，發射峰位置移動。在希夫堿基團和硼之間，BPAN納米粒子會發生光誘導電荷轉移，熒光增強，使納米粒子適合選擇性識別活性氧。這些納米粒子作為檢測器檢測生物細胞內的過氧化氫。這種BPAN納米粒子代表性的特點它們很容易被合成作為光誘導電荷轉移傳感器，且對過氧化氫和活性氧極具吸引。與過氧化氫和其他活性氧反應，它們表現出的特征發射峰值和峰位移有區別;相比有機化合物，BPAN聚合物納米粒子傳感器有更好的熱穩定性，具有優異的機械性能，可應用于各種生物醫學。

Dong Yongqiang等［24］報道了一種綠色便捷的石墨烯傳感器對飲用水中游離氯的傳感，通過檸檬酸熱解而獲得的石墨烯量子點的鈍化表面能夠被游離氯摧毀，造成了很大熒光信號的猝滅。優化一些實驗條件(包括反應時間、量子點的濃度和溶液pH值)后，基于量子點的猝滅效應的綠色和便捷的傳感系統用于檢測水中的游離氯。這個傳感系統具有許多優點，如反應時間短、選擇性好、線性范圍寬、靈敏度高。游離氯的線性響應范圍從 0.05～10 μmol/L(R2=0.992)，檢測限(S/N=3)低于0.05 μmol/L，這遠低于使用最廣泛的 N-N-二乙基對苯二胺比色法。該傳感系統用來檢測當地自來水樣品中的殘余氯，結果與用比色法一致，說明了這種新的、綠色、敏感和簡便的傳感系統在飲用水質檢測的潛力。

Aniruddha Kundu等［25］研究了高熒光的石墨烯聚乙烯(乙烯醇)復合材料:對Au3+的特種傳感材料，在酸性介質(pH=4)下，制成了一種新的高熒光強度的石墨烯氧化物/聚(乙烯醇)復合材料。傅里葉變換紅外光譜表明，在聚乙烯醇的羥基和石墨烯的羥基之間形成了氫鍵。拉曼光譜表明，由于氫鍵的鈍化，這種復合材料的熒光強度高。這種復合材料的量子產率高于石墨烯。熒光顯微鏡圖像標明，這種復合材料呈現出纖維形態，可發射高的綠色熒光。場發射掃描電子顯微鏡也顯示出了這種復合材料的纖維形態，這主要是由于石墨烯聚乙烯復合物復雜的超分子結構而產生的。高熒光的石墨烯聚乙烯復合物被用來選擇性檢測水溶液中的Au3+離子，其檢出限約275 ×10－9。在 Au3+離子(300 μmol/L)中與濃度為 600 μm 的離子(Cu2+、Ag+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、K+、Pb2+、Co2+、Ni2+、Pd2+、Fe2+、Fe3+和Cr3+)同時存在時，表現出敏感、獨特的熒光猝滅效應，其猝滅效率為76%。與生物類似的混合物(D-賴氨酸、牛血清白蛋白、葡萄糖、Na+，K+，Ca2+、Mg2+、Zn2+)(每個 600 μmol/L)，其猝滅效率73%，這表明，石墨烯聚乙烯復合材料是一個有效的Au3+離子傳感器。在pH=4時，石墨烯聚乙烯復合材料中石墨烯的平均壽命增加表明形成一個穩定的激發態，但隨著金鹽溶液使用量的增加，混合溶液表現出動態猝滅。對金的選擇傳感性能是由于其減少電位高于其他金屬離子，含有Au3+300 μmol/L的石墨烯聚乙烯復合材料的光電子能譜數據表明，由于Au3+被還原為AuO而導致Au3+減少，由于復合物激發態的轉移，促進選擇性光致發光猝滅。

1.4 基于芯片、紙質的熒光傳感器

小型化是目前環境和食品監測的一個重要趨勢，在現場監測和檢測方面擁有廣闊的前景。Juan Du等［26］研究了高靈敏度、選擇性的檢測汞離子的芯片熒光傳感器，報道了兩種隨時可用的基于芯片的熒光傳感器，在開啟和關閉操作模式可檢測汞離子(Hg2+)，這種傳感器結合芯片技術具有無試劑、一步、快速、高靈敏和選擇性的特點。關閉傳感器比開啟傳感器更敏感，其檢測限分別為3.6，8.6 nm，這都低于美國環境保護局標準飲用水限制［Hg2+］(10 nm，2×10－6)。與關閉傳感器的動態汞檢測范圍從3.6 nm 到10 μm(R2=0.99)相比，開啟傳感器有一個廣泛的動態汞離子檢測范圍，8.6 nm到100 μm(R2=0.996)。這兩個傳感器比其他報道的檢測汞離子胸腺嘧啶探針傳感器對汞離子的檢測具有高的選擇性。此外，芯片傳感器的實際應用于加Hg2+的飲用水和新鮮牛奶。該傳感器由于其操作方便、簡單、速度快和便攜性，在現場檢測具有很大的潛力。

Ma Yingxin等［27］報道了高靈敏性和選擇性的熒光紙傳感器對硝基芳香炸藥的檢測，在國土安全和公共安全的高要求下，一個小巧的紙傳感器可快速、靈敏和選擇性檢測2，4，6-三硝基甲苯(TNT)和2，4，6-苦味酸(TNP)炸藥。雖然許多方法已成功地用于檢測2，4，6-三硝基甲苯，但選擇性檢測三硝基苯的方法很少。在這項工作中，通過一個靈巧的和多功能的方法，通過劇烈攪拌和超聲輔助的方法，自組裝合成8-羥基喹啉鋁-藍綠色熒光復合納米微球。這種納米復合材料不僅在水中穩定，且發光強度高。向納米復合材料水溶液添加三硝基苯，納米復合材料的熒光會迅速猝滅，建立了一個靈敏和強大的目視檢測硝基芳烴(包括三硝基甲苯、二硝基甲苯和硝基苯的混合物)中三硝基苯的平臺，熒光強度與硝基苯的濃度在0.05～7 μg/mL范圍內成正比，其3σ檢測限為32.3 ng/mL。用三硝基苯溶液作為墨汁手寫在浸濕了的熒光納米復合材料濾紙上，藍綠熒光迅速猝滅和黑印留在紙上。因此，組裝了一個方便快捷的檢測2，4，6-三硝基甲苯紙傳感器。

另外，用傳感器對細胞內物質的研究也有報道。Anastasiya等研究了一種熒光傳感器作為GABA和合成的GABAB受體。γ-氨基丁酸(GABA)是主要的抑制性神經遞質，而用來衡量活細胞中γ-氨基丁酸濃度的時空分辨率的工具還沒有出現。他們測定γ-氨基丁酸的第一比率熒光傳感器，被稱為GABA-snifit，它能夠高特異性和時空分辨的識別哺乳動物細胞中表面的γ-氨基丁酸。GABA-snifit是一種半合成的含有受體GABA、SNAP和CLIP標記，合成熒光團和熒光受體拮抗劑的標記蛋白。當組裝在細胞表面，GABA-snifit顯示GABA依賴熒光發射光譜范圍在500～700 nm，它可識別微摩爾至毫摩爾濃度的氨基丁酸。這種傳感器在活細胞的比率轉換是1.8。此外，GABA-snifit可利用量化受體激動劑、拮抗劑的相對結合親和力和變構調節劑的影響。這些性能使gaba-snifit成為一個在生物系統中研究GABA和 GABAB 有用工具［28］。

2 結束語

理想的用于熒光傳感器的物質應該具備以下幾個特點:①發光強度應該比較高，在激發光源的激發下，其熒光信號能夠容易檢測到;②斯托克斯位移應盡量大，以使激發峰位和發射峰位距離較遠，避免檢測發射信號時不受激發光散射的影響;③發射峰的最大半高寬應該盡量小，以提高儀器檢測的靈敏度;④分子或顆粒應該盡量小，并應具有較好的生物相容性;⑤材料不應被光漂白，其激發波長盡量處于長波范圍。設計、合成新型的高親和性、高專一性和具有耐熱、耐酸堿且長期穩定的熒光傳感材料，將在化學、生命科學和環境科學等方面具有重要的科學意義。基于分子標記技術和熒光檢測的仿生分子識別方法將有著十分廣闊的研究空間和良好的發展，傳感器的小型化、便攜化也是將來的發展趨勢。

［1］林元華，王建飛，南策文，等.用于分子識別的熒光標記探針的研究進展［J］.材料導報，2004，18(11):6-8.

［2］Joydev Hatai，Suman Pal，Gregor P Jose，et al.Histidine based fluorescence sensor detects Hg2+in solution，paper strips，and in cells［J］.Inorg Chem，2012，51:10129-10135.

［3］Zhou Xiaoyan，Li Pengxuan，Shi Zhaohua，et al.A highly selective fluorescent sensor for distinguishing cadmium from zinc ions based on a quinoline platform［J］.Inorg Chem，2012，51:9226-9231.

［4］Li Yaping，Yang Huarong，Zhao Qiang，et al.Ratiometric and selective fluorescent sensor for Zn2+as an“Off-On-Off”switch and logic gate［J］.Inorg Chem，2012，51:9642-9648.

［5］Niu Liya，Guan Yingshi，Chen Yuzhe，et al.BODIPY-based ratiometric fluorescent sensor for highly selective detection of glutathione over cysteine and homocysteine［J］.J Am Chem Soc，2012，134:18928-18931.

［6］Wang Mingqi，Li Kun，Hou Jiting，et al.BINOL-based fluorescent sensor for reconition of Cu(II)and sulfide anion in water［J］.J Org Chem，2012，77:8350-8354.

［7］Sachin A Ingale，Frank Seela.A ratiometric fluorescent On-Off Zn2+chemosensor on a tripropargylamine pyrene azide click adduct［J］.J Org Chem，2012，77:9352-9356.

［8］Hou Jiali，Man Fenyan，Wang Lu，et al.In situ generated 1∶1 Zn(II)-containing for complex sensor recognition of N-Boc-protected alanine［J］.Macromolecules，2012，45:7835-7842.

［9］Yuan Lin，Lin Weiying，Zhao Sheng，et al.A Unique approach to development of infrared near fluorescent sensors for in vivo imaging［J］.J Am Chem Soc，2012，134:13510-13523.

［10］Guo Zhiqian，Song Nari，Moon Jong Hun，et al.A benzobisimidazolium-based colorimetric fluorescent and chemosensor for CO2［J］.J Am Chem Soc，2012，134:17846-17849.

［11］Francisco Otón，María del Carmen González，Arturo Espinosa，et al.Ion pair recnlogniter receptor based on an unsymmetrically 1，1'-disubstituted ferrlocene-triazole fluorestcent derivative［J］.J Org Chem，2012，77:10083-10092.

［12］Bhmer V.Calixarene，macroncycles with(almost)unlimited possibilities［J］.Angew Chem Int Ed Engl，1995，34(7):713-745.

［13］Ludwigr.Calixarenes in analytical and separational chemistry［J］.Fresenius J Anal Chem，2000，367(2):103-128.

［14］呂鑒泉，陳朗星，郭洪聲，等.杯芳烴的功能化修飾及其在分子識別中的應用［J］.化學進展，2001，13(3):209-215.

［15］陳朗星，徐華，李一峻，等.杯芳烴化學傳感器的研究進展［J］.分析化學，2000，28(2):232-239.

［16］馬會民，馬泉莉.杯芳烴光學識別試劑［J］.分析化學，2000，30(9):1137-1142.

［17］Kim Sken，Lee S H，Lee J Y，et al.An excimer-based，ba-nuclear，on-off switchable calix［4］crow chemosensor［J］.J Am Chem Soc，2004，126(50):16499-16506.

［18］Rakesh K Pathak，Jayaram an Dessingou，Chenbrolun P Rao.Multiple sensor array of Mn2+，Fe2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，and Zn2+complexes of a triazole linked imino-phenol vased calix［4］arene conjugate for the selective recognition of Asp，Glu，Cys，and His［J］.Analy Chem，2012，84:8294-8300.

［19］Preecha Thiampanya，Nongnuj Muangsin，Buncha Pulpoka.［4］Arene strapped calix［4］pyrrole:A confirmable fluoride sensor［J］.Org Lett，2012，14(16):4050-4053.

［20］Tsuyoshi Minami，Nina A Esipenko，Ben Zhang，et al.Supramolecular sensor for cancer associated nitrosamines［J］.J Am Chem Soc，2012，134(49):20021-20024.

［21］Yuki Hiruta，Naoto Yoshizawa，Daniel Citterio，et al.High durable double sol-gel layer ratiometric fluorescent pH optode based on the combination of twotypes of quantum dots and amsorbing pH indicators［J］.Anal Chem，2012，84(24):10650-10656.

［22］Chen Yiping，Wang Daning，Yin Yumin，et al.Quantum dots capped with dummy the molecularly imprinted film as lumimesicent sensor for the determination of tetrabrom of obisphenol A in water and soils［J］.J Agric Food Chem，2012，60:10472-10479.

［23］Wankyu Oh，Yoon Seon Jeong，Sojin Kim，et al.Fluorescent polymer nanoparticle for selective sensing of intracellular［J］.Acs Nano Org，2012，6(10):8516-8524.

［24］Dong Yongqiang，Lei Geli，Zhou Nana，et al.Graphene quantum dot as a green and facile sensor for free chlorine in drinking water［J］.Anal Chem，2012，84:8378-8382.

［25］Aniruddha Kundu，Rama K Layek，Atanu Kuila，et al.Highly fluorescent graphene oxide poly(vinyl alcohol)hybrid:An effective material for dpecific Au3+ion sensors［J］.ACS Appli Mater Interfaces，2012，4:5576-5582.

［26］Du Juan，Liu Meiying，Lou Xinhui，et al.Highly sensitive and selective based fluorescent sensor for mercuric ion:Development and comparison of turn-on and turn-off systems［J］.Anal Chem，2012，84:8060-8066.

［27］Ma Yingxing，Li Hao，Peng Shan，et al.Highly selective and sensitive fluorescent paper sensor for nitroaromatic explosive detection［J］.Anal Chem，2012，84:8415-8421.

［28］Anastasiya Masharina，Luc Reymond，Damien Maurel，et al.Fluorescent sensor for GABA and synthetic GABAB receptor ligands［J］.J Am Chem Soc，2012，134:19026-19034.