亚铁离子荧光探针研究进展

铁作为生物体内最丰富的过渡金属元素,与生命体的新陈代谢息息相关,而且铁元素主要以亚铁离子(Fe2+)的形式存在于细胞内.体内Fe2+含量的失调与贫血症、癌症和心血管疾病等多种病症的发生和发展有着直接的联系.因此,监测生命体内Fe2+的浓度是评估人体健康状况的重要手段.在诸多Fe2+的检测方法中,荧光检测法因操作快速、简便并可用于体内/体外实时监测等最具发展前景.然而,在荧光检测法中探针的设计与筛选至关重要.传统的荧光探针面临的最大问题是特异性,即对Fe2+的响应常常会受到其他金属离子(如钙离子、镁离子和钾离子等)的干扰.因此,为了适用于监测生物系统中Fe2+浓度,设计出特异性强、光稳定性好、灵敏度高、检测限低和生物相容性优良的荧光探针具有重要的意义.现阶段,Fe2+荧光探针主要分为两大类:有机小分子和纳米材料,其机理主要可分为三种:(1)还原N-O类化合物;(2)与Fe2+螯合;(3)利用Fe2+与荧光探针发生特异性反应(如Fenton反应、选择性断裂酰胺或羟胺键等).本文主要归纳总结了近十几年Fe2+荧光探针的研究进展,包括制备方法、作用机理和在生命系统中检测Fe2+的应用进展.最后,对如何进一步优化Fe2+荧光探针的发光性质、检测限和特异性提出了展望.