基于膽紅素熒光增強效應的鋅離子探針特性研究

鄭 名，曹思敏，劉陽依，曹瀟丹，陳 壯，閆姝君，李昊陽，陳縉泉，徐建華

華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室，上海 200062

引 言

膽紅素(Bilirubin，BR)是一種黃色的線性四吡咯，是動物膽汁的主要色素[1]，可以直接從動物膽汁中提取。研究表明，BR能與金屬離子形成絡合物，且其絡合物的光譜性質與BR本身存在顯著的差異。金屬離子對BR熒光性質的影響可以分為三種不同的情況：大多數金屬離子，如Li+，Ba2+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Ni2+，Pb2+，La3+，Ce3+和Zr4+等，對BR的熒光性質無明顯影響；一些金屬離子，如Cu2+和Hg2+，對BR有著顯著的熒光淬滅作用；而鋅離子Zn2+和Cd2+則對BR有著顯著的熒光增強作用[2]，并且BR對Zn2+有著較好的選擇性。

Zn2+在生命及生產活動中具有重要作用[3-4]，因此對Zn2+的檢測目前已成為最受關注的研究之一。快速、高效、準確地檢測存在于人體和生活環境中的Zn2+，對保障人類健康，以及醫學和植物學應用上具有重要的應用價值。由于Zn2+具有穩定的3d10電子構型[5]，傳統地檢測方法例如：原子吸收光譜法(AAS)[6]、滴定法[7]、電化學法[8]等并不適用于高效檢測Zn2+。隨著科學技術的發展，利用分子熒光探針技術檢測Zn2+已經獲得大量成果。這些探針分子主要包括喹啉衍生物[9]、熒光素[10]、香豆素衍生物[11]等，它們具有高選擇性和高靈敏度等優點[12]，但是，這些探針的分子量一般較大，且合成步驟多。BR作為熒光分子探針無需繁雜的合成步驟，本文在Zn2+對BR的熒光增強效應的基礎上，通過分析Zn2+與BR混合后的紫外-可見光吸收和穩態熒光光譜特征，結合雙波長熒光比值法，構建了BR作為Zn2+熒光探針的檢測方法。……