近年来，随着环境污染问题的日益严重，对污染物的快速、灵敏检测需求日益增加。有机小分子探针因其广泛的来源、结构的可塑性、以及优良的光学性能，成为环境监测领域中的重要工具。本文将探讨基于有机小分子探针的荧光快速检测技术，着重介绍其在检测全氟辛烷磺酸（PFOS）中的应用，并讨论该技术的发展趋势和挑战。
有机小分子探针通常由发光母体和修饰基团构成，能够通过分子设计实现特定目标物质的检测。其发光特性主要基于荧光分子的光物理过程，包括荧光淬灭、荧光增强、荧光共振能量转移等机制。常见的有机小分子探针包括罗丹明类、尼罗蓝类、卟啉类、芘类、四苯乙烯类和苝类等。这些探针因其结构明确、选择性好、灵敏度高等优势，在环境污染物检测中具有广泛的应用前景。
罗丹明类探针因其高量子产率和良好的水溶性，广泛应用于荧光检测中。2013年，吴飞等利用RhB（罗丹明B）作为荧光探针，开发了基于光散射荧光比率测定米乐 m6中国官方网站法的PFOS检测方法。RhB与PFOS在静电相互作用下形成离子复合物，导致荧光强度降低。通过光散射和荧光强度的比值，可以实现PFOS的定量检测，检测范围为0.17~10 μmol/L，检出限为17 nmol/L【30】【35】。
卟啉类探针因其高度对称的结构和优异的光化学性能，被广泛应用于荧光传感体系。2014年，WANG等利用阳离子卟啉衍生物TAPP开发了一种PFOS荧光检测方法。TAPP与PFOS通过静电引力形成1:3的络合物，导致荧光淬灭，检出限为8.0 nmol/L。该方法在水产品及水源水中的回收率在90.7%~110.7%之间，表现出良好的准确性和灵敏度【39】。
芘类和苝类探针因其高量子产率和易于修饰的特点，在PFOS检测中具有良好的应用前景。2020年，HE等利用磺化的羟基芘HPTS构建了PFOS传感体系。HPTS在壳聚糖的诱导下形成超分子自组装，荧光关闭。PFOS与壳聚糖的结合能力强于HPTS，导致壳聚糖/HPTS组装体解离，产生荧光恢复，检测范围为0.005~2 μmol/L，检出限为1 nmol/L【40】。
2022年，ZHANG等设计了一种季铵盐基苝酰亚胺衍生物PDI-Pyr。PDI-Pyr在纯水溶液中呈现黄色荧光，PFOS通过静电和疏水作用诱导PDI-Pyr聚集，导致荧光淬灭，检测范围为0.1~1.5 μmol/L，检出限为28 nmol/L【41】。
杯芳烃是一类具有独特空间结构的有机分子，能够通过主客体相互作用捕获目标分子。2019年，ZHENG等设计了两种胍基杯芳烃衍生物GC5A-6C和GC5A-12C，与罗丹明染料通过主米乐 m6中国官方网站客体作用形成包合物。在PFOS存在时，置换出包在杯芳烃腔内的荧光客体，产生荧光信号，检出限为21.4 nmol/L【42】。
聚集诱导发光材料因其在聚集状态下发光效率更高，广泛应用于荧光检测。2019年，FANG等基于丙酮蒸发速度高于水的特性，设计了一种新的检测方法。利用TPE和HPS作为AIE母体，在丙酮水溶液中形成胶束，随着液体蒸发，AIE聚集产生荧光，检测范围为0.1~100 μmol/L【43】。
2022年，LEI等制备了一种“8字型”阳离子四苯乙烯大环衍生物BC，通过其表面电荷和聚集荧光增强性质，实现对PFOS的高效识别，检出限为47.3 nmol/L【44】。
有机小分子探针具有高灵敏度和选择性，能够实现对微量污染物的检测。其通过分子设计和功能化修饰，可以针对特定污染物进行选择性检测，避免其他物质的干扰。
有机小分子探针可以实现快速、实时的检测，适用于现场环境监测。其操作简单，检测时间短，能够及时反映污染物的存在和浓度变化。
通过合理设计，有机小分子探针可以同时检测多种污染物，实现多功能和多参数检测。例如，利用不同探针的荧光响应，可以同时监测水中的多种有机污染物和无机离子，提高检测效率。
虽然有机小分子探针在选择性和灵敏度方面具有优势，但在复杂环境中，如何提高选择性和稳定性仍然是一个挑战。未来的研究可以通过分子设计和修饰，进一步提高探针的选择性和抗干扰能力。
结合人工智能和大数据分析技术，可以开发智能化的检测系统，实现自动数据处理和结果分析。通过传感器网络和云平台，实时监测和管理环境数据，提高环境监测的智能化水平。
新型探针材料的开发是提升有机小分子探针性能的重要途径。例如，利用纳米材料和功能化材料，可以显著提高探针的灵敏度和稳定性。未来的研究应注重新材料的探索和应用，推动探针技术的发展。
有机小分子探针因其独特的光学性质和分子结构优势，在环境监测中具有广泛的应用前景。通过合理设计和修饰，有机小分子探针可以实现对多种污染物的快速、灵敏检测，为环境保护和污染治理提供重要技术支持。未来，随着材料科学和智能检测技术的发展，有机小分子探针在环境监测中的应用将更加广泛和深入。返回搜狐，查看更多
