2024年9月,我校制药与化学工程学院刘媛媛老师团队在重金属离子检测方面取得突破,相关成果以“Rhodamine 6G-PAH Probes for Heavy Metal: Fluorescence Detection, Bioimaging, and Solid-phase Sensing Application”为题,在线发表在国际权威期刊《Spectrochimica Acta Part A-Molecular and Biomolecular Spectroscopy》(JCR一区,IF 4.6)上。
汞作为难以降解的持久性污染物,即使在极低浓度下,也会对生态环境与人类健康造成严重威胁。尽管化学传感器的研发日益增多,但不可重复使用极大限制了其应用范围。相比之下,固相荧光传感器凭借成本低廉、检测快速的特点脱颖而出,通过洗脱剂即可实现重复利用,兼具高灵敏度、高选择性、样本消耗量少以及绿色环保等优势。本研究团队设计合成了4种以芘、蒽、苊、菲为荧光基团的罗丹明6G-多环芳烃探针,用于检测重金属汞。其中,罗丹明6G-菲探针表现最优,最低检测限达0.84 nmol/L,除铜离子外,对常见金属离子抗干扰能力强。研究发现,铜离子会猝灭汞离子引发的荧光,罗丹明6G-苊对铜离子的检测限低至0.31 nmol/L,展现出检测铜离子的潜力。基于量子化学密度泛函理论(DFT)分析表明,芳香环与罗丹明螺环二面角越小,π-π堆积越强,荧光性能越佳。罗丹明6G-菲探针成功应用于生物样品中汞的检测,将其固定于聚苯乙烯微球表面制备的固相传感器,在水和食品样品汞检测中呈现良好的重复性与荧光“开/关”响应,加标回收率相对误差<10%,展现出了良好的应用前景。
东南大学成贤学院制药与化学工程学院刘媛媛老师为论文的第一作者,余丽丽和李玲老师为团队成员,东南大学成贤学院为第一单位。该工作得到了江苏省自然科学基金和东南大学成贤学院国家级科研项目培育基金的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.125070.