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综述:含硫族元素三唑席夫碱配体用于Hg2+金属离子检测的微型综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters 2.7
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(编辑推荐)本综述系统阐述了三唑席夫碱(Triazole Schiff base)衍生物作为荧光化学传感器(fluorescent chemosensor)的设计原理、分子内电荷转移(ICT)机制及其对Hg2+的特异性识别性能,揭示了其在环境监测与生物医学领域的应用潜力,为开发高灵敏度ON/OFF型探针提供理论框架。
含硫族元素三唑席夫碱:汞离子检测的荧光探针革命
Abstract
三唑席夫碱作为荧光阳离子传感器(fluorogenic cation sensor)因其结构多样性和独特的分子内电荷转移(ICT)效应成为研究热点。当与Hg2+等金属离子配位时,其光物理特性会通过 hypsochromic/bathochromic 位移或荧光淬灭(ON/OFF)现象产生显著变化。本文整合数十年研究成果,系统阐述该类探针的设计策略、Hg2+特异性识别机制及实际应用挑战。
Introduction
汞离子(Hg2+)作为工业排放的主要污染物,可通过生物富集作用引发神经系统损伤和器官功能障碍。传统检测方法难以满足实时监测需求,而基于三唑席夫碱的荧光传感器凭借高量子产率和化学稳定性脱颖而出。这类探针的核心在于其分子结构中含氮三唑环与席夫碱基团的协同作用:游离电子对与Hg2+配位后触发ICT效应,导致荧光信号的可视化转变。
Fluorometric chemosensor
自1867年首个铝离子荧光探针问世以来,该技术因检测限低(可达nM级)、响应速度快等优势成为研究主流。三唑席夫碱衍生物通过调控供体-受体基团间的π共轭体系,实现对Hg2+的"turn-on"型特异性响应,其检测机理涉及激发态质子转移(ESPT)和荧光共振能量转移(FRET)。
Colorimetric chemosensor
比色传感器通过肉眼可见的颜色变化实现即时检测。某案例中,含硫三唑席夫碱与Hg2+结合后,溶液由无色变为亮黄色,这种变化源于配位后分子轨道能级重组导致的吸收带红移。
Triazole
作为五元杂环化合物,1,2,4-三唑及其衍生物因其配位灵活性和生物相容性被广泛研究。其分子中的sp2杂化氮原子可与Hg2+形成稳定的四配位结构,这种特异性相互作用是传感器设计的分子基础。
Conclusion
当前研究仍面临选择性干扰(如Cu2+竞争结合)和复杂基质适用性等挑战。未来发展方向包括开发双模式传感器和微流控集成检测装置,以满足环境样本和生物体液中的痕量汞检测需求。
(注:全文严格依据原文事实性内容缩编,未添加主观推断)
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