文 献 综 述

一、OLED的原理

OLED(Organic Light-Emitting Diodes）有机发光二极管，因其发光原理与发光二极管相似而得名，又可称为有机电激发光（Organic Electroluminescence，简称OLE）、有机发光半导体（Organic Electroluminescence Display)。OLED属于一种电流型的有机发光器件，是有机半导体材料和发光材料在电场的驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。其原理是用金属电极和ITO透明电极分别作为器材的阴极和阳极，在一定电压驱动下，空穴和电子分别从阳极和阴极注入到空穴和电子传输层。空穴和电子分别经过空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射而发出可见光。

二、荧光与磷光

当物质从电能，化学能，热能，光能等能源中吸收能量后，其基态原子和分子会被激发，跃迁到较高的电子能态-激发态。处于激发态的电子会很不稳定，以辐射的方式释放能量而回到基态S0。激发态有两种电子态，一种为激发单重态（S），处于这种状态的两个电子的自旋方向是相反的，另一种是激发三重态（T），处于这种状态的两个电子的自旋方向是相同的。当电子从第一激发单重态（S1）的最低振动能级辐射跃迁到基态（S0）时，发射出光子，产生荧光，其速度是10^-5~10^-9S；当电子从第一激发单单重（S1）通过系统跨跃到第一激发三重态（T1），再从T1的最低振动能级辐射跃迁到基态（S0）时，发射出光子，产生磷光，其速度是10^-4~10^-8S。

荧光/磷光分析法是利用探针分子与被检测物作用前后发光光谱的变化达到检测目的的一种分析方法。荧光/磷光分子探针一般由分子识别基团，链接基团和发光基团三部分所构成，其中反光和识别基团是必不可少的部分，主要分为结合型，置换型和可逆/不可逆反应型分子探针。其识别机理主要有荧光共振能量转移（FRET），分子内电荷转移（ICT)，光诱导电子转移等几种类型。

三、铱配合物的用途

3.1铱配合物

铱是一种化学元素，化学符号是Ir，原子序数77。史密森#183;特南特（Smithson Tennant）于1803年在铂的不溶杂质发现了它，并将其命名为铱，其名源自虹神（Iris），因其有许多不同颜色的盐类。铱是一种稀有元素，在地球的地壳上年产量和消费量为三吨。铱仅有的两个天然同位素是铱191和铱193，也是唯一的稳定同位素，铱191比铱193更稀有。

铱作为一种过渡金属，其有机配位化合物具备丰富的光化学，电化学和光物理学方面的特性。特别是铱配合物具有荧光寿命短，纳秒至微秒级；荧光颜色可通过配体进行大范围调节，可涵盖可见光谱等优势，近年来在生物传感、细胞成像等方面被广泛应用，受到了极大的关注。

3.2传感

3.2.1生物传感

人体内有很多重要的生物分子存在，如果出现异常会有严重的后果，例如氨基酸就是人体生理活动不可缺少的物质。环金属铱配合物具有良好的溶解性，通过修饰可以很容易实现在不同溶剂中的溶解，细胞毒性低、生物相容性好，且配合物的稳定性高，不容易被溶剂，热，光，氧等破坏分解，再加上配合物的磷光发光的特点，很早就被用作生物探针。2001年香港城市大学Lo 教授等首次将带异硫氰酸酯（NCS）和碘代乙酰（COCH₂I）官能团的阳离子型磷光环金属配合物应用于核苷酸和血清白蛋白的生物标记，并对标记前后磷光体的性质进行了比较他们进一步研究了含不同功能化配体的生物探针。

3.2.2氧分子传感

氧分子是环境中最重要的气体，作为反应物或产物广泛存在于人们周围的一系列化学或生化过程中，因此在很多方面都需要检测氧分子浓度。由于环金属铱配合物的磷光能被氧气猝灭，且不消耗也不产生氧气，因此可以作为氧分子的传感器。与常用的钌多吡啶染料，铂卟啉配合物相比，环金属铱配合物具有更加有效的可见光吸收和更高的量子产率，因此也具有更高的亮度。

加拿大DeRosa 课题组研究了一系列中性铱磷光配合物，并对其光物理性能进行了研究，指出配合物Ir(C₆)₂(vacac)和fac-Ir(ppy)₂(vppy)有最长的荧光寿命(6.0, 0.4 μs)和最大的量子效率（0.22, 0.2），因此有望用于单分子氧传感器。

3.2.3离子传感

铱配合物可以用于离子传感，这种探针除了一般荧光探针的特点外，还有额外的优点：（1）这类配合物对氧分子敏感，因此溶剂脱氧后的发光会增强，这样就额外地增加了区别荧光干扰物的信号；（2）这类配合物的发光寿命比荧光要长得多，在混有荧光物质的测试样品中，通过脉冲激发，经过一段时间衰减就只剩配合物的磷光了，这样就非常简单地区分了目标物的信号。

金属阳离子在我们平时的日常生活和工业生产中都起着不可缺少的作用，金属阳离子的缺少或增多都会对我们生活的各个方面产生影响。因此，检测金属阳离子具有极其重要的意义，包括对于我们身体健康有重要作用的碱金属和碱土金属离子（K , Ca² , Na , Mg² )以及对环境造成严重污染的重金属离子（Hg² , Cd² , Pb² )等。目前，已经有很多铱配合物应用于金属阳离子检测的磷光探针材料被报道。

与金属阳离子相比，阴离子在生物体和环境中也相当地重要，比如F^-在牙科和治疗骨质疏松症中的广泛应用，CN^-在采矿和电镀中的使用及其对生物体和环境的毒害作用，Cl^-的含量对生物体的某些生理功能也有影响，对这些阴离子的检测越来越引起人们的广泛关注。

3.3细胞成像

磷光铱配合物具有宽的发射光谱范围，发光颜色可调；大的斯托克斯位移，可区分吸收和发射波长；长的三线态寿命，可用于时间分辨技术区分背景荧光，增加信噪比；分子量小，结构紧凑，可以非常容易地穿透细胞膜，用于活体细胞染色等特点，近年来作为一类全新的细胞探针材料应用于细胞成像领域。在今后的研究中，研究者可以通过改变铱配合物外围π共轭体系的大小和结构，得到多种荧光颜色的染色剂。

3.4光动力治疗

金属铱配合物中重原子铱原子可以诱导强的自旋电感耦合来增强了激发单重态到激发三重态之间的隙间窜越效率，到达激发三重态的金属铱配合物的能量一边以磷光的形式放出，一边通过能量转移或电荷转移到基态氧气生成活性氧或者单线态氧，这将金属铱配合物的应用领域拓展到光动力学治疗领域。随着铱配合物的优点被广泛研究，其有望成为新型高效的光敏剂。

四、常见的几种氨基酸

众所周知，氨基酸是形成蛋白质的基石，是一类非常重要的生物分子。有关氨基酸的研究，人们已经进行了大量的工作。生活中常见的有以下八种氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸。表1为八种氨基酸的结构。表2和表2分别为MALDI-TOF-MS和EIMS法对其进行分析所得的数据。

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