选择性荧光探针荧光探针的概述荧光探针的设计原理荧光探针的识别原理荧光分子探针的特点文献讲解荧光探针概述•荧光探针是建立在光谱化学和光学波导与测量技术基础上，选择性的将分析对象的化学信息连续转变为分析仪器易测量的荧光信号的分子测量装置。•荧光分子经过特殊的设计，能够选择性识别待测物，再将这种识别信息转换成荧光信号传递给外界，具有这种功能的分子就是荧光探针分子。荧光探针分子的结构荧光探针分子通常由三部分组成：•识别基团（receptor）•荧光基团（fluorophore）•连接体部分（spacer）FSRhvstronglyfluorescentFluorephoreSpacerReceptorAnalyte识别基团决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分子识别枢纽的作用。荧光探针与分子结构的关系•荧光探针的性能与探针的共轭体系大小、共轭π键体系的共平面性和刚性程度、分子母体上取代基的种类及取代基位置和几何构型等因素相关。给电子取代基如：-NH2，-NHR，-NR2，-OH，-OR和-CN。吸电子取代基如：-C=O，-COOH，-CHO，-NO2和-N=N-。荧光体取代上重原子后，荧光减弱，而磷光往往相应增强。重原子的取代，一般指的是卤素(Cl，Br和I)的取代。芳烃取代重原子后，荧光强度一般随卤素原子量的增加而减弱，这一效应称为“重原子效应”。荧光分子探针的设计原理键合-信号输出法置换法化学计量计法1.键合-信号输出法荧光连接体识别被分析物信号输出基团基团键合-信号输出法是指将探针中的识别基团和荧光基团通过共价键连接起来设计荧光探针的方法。作为荧光基团的香豆素和作为识别基团的邻氨基苯硫醚以席夫碱相连，加入锌离子后，与硫醚上的硫原子、席夫碱上的氮原子及香豆素上的氧原子配位得到结构2，抑制了席夫碱上C=N键的旋转，实现了荧光从无到有的变化。122、置换法识别基团被分析物识别基团荧光基团结合荧光基团结合被分析物该原理是利用识别基团分别与荧光基团和被分析物结合能力的不同来实现对被分析物的检测。识别基团和荧光基团形成络合物，当被分析物加入到该体系中时，由于识别基团与被分析物的结合能力要强于识别基团与荧光基团的结合能力，因此被测物将荧光基团置换出来，从而引起了整个体系荧光等化学参数的变化，进而为仪器或者裸眼识别，该原理常用于设计阴离子荧光探针。CN-Cu(CN)234Cu2+化合物3以氟硼荧为荧光团修饰了DPA为识别基团，探针本身荧光很强，但与铜离子络合后可形成结构3，从而淬灭了氟硼荧的荧光，加入氰根离子后，由于铜离子与氰根离子的结合常数更大，从而把作为荧光基团的氟硼荧衍生物从络合状态中置换出来得到结构4，使之进入溶液，荧光恢复，而其它的阴离子没有这样的现象，因此可以实现对氰根离子的检测。3、化学计量计法探针分子被分析物新物质A探针分子被分析物中间体新物质B新物质C（I）被分析物和探针分子反应形成了共价化合物；（II）被分析物催化探针分子反应生成两种新物质。12荧光分子探针识别原理荧光分子探针主要有如下几种识别机理：光诱导电子转移机理（PET,photo-inducedelectrontransfer）分子内电荷转移机理（ICT,intramolecularchargetransfer）荧光共振能量转移机理（FRET,fluorescenceresonanceenergytransfer）形成激基缔合物（excimer/exciplex）1、光诱导电子转移机理（PET）光诱导电子转移体系是由包含电子给体的识别基团部分R，通过间隔基S(如-CH2-)和荧光团F相连而构成的。基于PET机理设计的荧光分子探针，在未结合客体之前，探针分子不发射荧光或荧光很弱，而一旦识别基团与客体相结合，光诱导电子转移作用就会受到抑制，甚至被完全阻断，荧光团就会发射荧光。基于光诱导电子转移机理设计的荧光分子探针122、分子内电荷转移分子内电荷转移荧光探针分子通常是荧光团上同时连有推电子基团（电子给体）和吸电子基团（电子受体）,通过π键提供电子转移的通道，形成强的推-拉作用的共轭体系，其吸电子基团或推电子基团本身充当识别基团的一部分。当识别基团和被分析物结合后，作为识别基团的供电子部分或拉电子部分的推拉电能力发生的改变，整个体系的的π电子结构重...
