文 献 综 述

1 引言

光气（），化学名为二氯碳酰，又称碳酰氯，剧毒无色的气体，极少溶于水，水解后生成盐酸，具有腐蚀性，是致死性化学武器中的重要战剂，也是化学恐怖威胁的化学毒剂之一，吸入光气会对呼吸道和肺产生严重的损害，甚至造成死亡。同时，光气也是重要的化工原料，广泛应用于高分子材料、农药、医药、香料和染料等领域，尤其是应用于合成性能优良的工程塑料聚碳酸酯和聚氨酯原料。由于他是剧毒性气体，在使用、运输和贮存过程中存在极大的危险性，极大威胁人民生命财产安全。2005年，美国环保署（U.S, Environmental Protection Agency)的白皮书认为，光气是目前中毒机制不清、缺乏有效救治手段的重要化学毒剂^【1】。光气中毒主要引起难治性肺水肿，死亡率极高，且吸入光气少量即可导致呼吸道和肺部的损伤，可查到的光气致死量为2 ppm，致死剂量光气中毒表现为酸烧伤闪电式损伤致死或光气暴露后经历一段潜伏期而再次出现严重的肺损伤而导致死亡^[1]，目前世界上没有有效的救治方法和药物。目前全世界光气储备大约有230万吨，自光气问世并作为军用战剂的近百年来，其在战争、恐怖袭击、工业泄漏等方面的巨大威胁性，国际上对其研究的热情始终不减。更重要的是，光气无色，人们很难快速察觉到是否有光气存在，吸入光气一般需要几小时后才表现出症状，因此，快速灵敏的检测光气时非常必要的。

2 传统光气检测方法

目前，已有大量的文献报道关于光气的检测方法，其中最常用的定量检测光气的方法是热解法，水解法，碘量法，苯胺法，气相色谱法，比色法^【2】。还有其他一些方法，如试纸法，指示笔法，检定管法等。但是，这些方法一般都成本比较高，需要复杂的仪器和较高操作技术的人员，分析过程中使用多种有机试剂，对操作人员人体伤害大。另具有测试费用高，步骤复杂，干扰多等缺点。另外，即使用液相色谱法或气相法等较快的方法，进样加分析也需要半小时，而其他可快速定性的方法则存在检测限高，误差大的缺点^【3】。所以探究快速、易操作的光气痕量检测新方法就有十分的必要性。

3 荧光分子探针分析法

当用紫外或可见光照射某些物质时，某些特殊物质吸收某种波长的光后会发射出波长和强度与之前各不相同的光，当停止照射后，这种光也随之消失，这种光即被称为荧光^【4】。用更精确的理论定义，荧光是指分子因吸收外来辐射的光子能量而被从基态激发至激发态，再由第一电子激发单重态所发射的辐射跃迁回到基态而伴随的发光现象^【5】。在荧光分析中，用于标记待测物分子的一些具有荧光性质的化合物又被人们称为荧光分子探针。严格的定义上，荧光分子探针指的是能和个别组织特异结合而又不干扰其他组织成分自身荧光的那些荧光化合物^【5】。

荧光分子探针一般由两部分组成：1）识别基团，能选择性地与被分析物结合(一般形成络合物的形式)，这使分子探针所处的化学环境发生改变；2）荧光基团，将识别基团与被分析物络合所引起的化学环境变化转变为容易观察到的输出信号(如荧光)。荧光分子探针大多是含有共扼双键体系的有机化合物，激发波长多处于近紫外区或可见光区，发射波长多处于可见光区^【6】。荧光分子探针的共轭结构越大使的探针越容易吸收激发光，其荧光强度也越强。所以通常使用的荧光基团为芳香族化合物：如稠环芳烃，以萘^【7】、蒽^【8】、芘^【9】为主要代表的稠环芳烃类都具有强而稳定的荧光。常见的荧光物质还有卟啉^【10】、荧光素^【11】、罗丹明^【12】、香豆素^【13】等。

作为荧光分子探针应该具有以下特点：1）探针的荧光必须与生物样品的背景荧光易于区别；2）探针必须不干扰研究的主体；3）探针主要用于生物活体或在天然生物条件下的体外样品的研究，所以荧光分子探针的毒性、使用的pH范围，生物相容性等方面都有严格的要求。荧光分子探针分析法通常具有如下特征：1)具有较大的有斯托克斯位移，即在荧光光谱中所观察到的荧光波长总是大于激发光的波长；2)荧光发射光谱的形状与激发波长无关；3）灵敏度高、选择性好；4)方法简捷，取样量少，仪器设备简单，且重现性好^【14】。正因为荧光分子探针分析法具有以上这些优点，无疑是检测光气的最佳手段,但这类探针普遍具有溶解性差的特点。

4 罗丹明类荧光探针