2025年水合肼市場分析：新型螢光探針的構建及性能評價

  水合肼(N2H4)作為一種重要的化工原料，在多個領域有著廣泛的應用，包括污水處理、農藥、醫藥、染料、航天航空及電子工業等。然而，水合肼對人體健康和環境存在潛在危害，因此開發一種高效、靈敏的水合肼檢測方法具有重要意義。本文介紹了一種新型水合肼螢光探針的構建及其性能評價，旨在為水合肼的檢測提供一種新的技術手段。

  一、水合肼的應用與檢測需求

  《2025-2030年中國水合肼行業競爭格局及投資規劃深度研究分析報告》水合肼在多個領域有著重要的應用價值。在農藥生產中，水合肼是合成多種殺蟲劑、殺菌劑和除草劑的重要原料。在醫藥領域，水合肼可用於合成多種藥物中間體，如抗結核藥物和抗癌藥物。此外，水合肼還可用於合成多種染料，如偶氮染料和三苯甲烷染料。在航天航空領域，水合肼常用作火箭燃料的成分。然而，水合肼對人體健康也有著不可忽視的影響。吸入水合肼蒸氣可能會刺激呼吸道，導致頭暈、噁心、嘔吐等症狀，長期接觸還可能引發心律失常、運動障礙等疾病。因此，開發一種可靠、方便的水合肼檢測方法，對於環境監測和人體健康評價具有重要意義。

  二、新型水合肼螢光探針的構建

  水合肼市場分析提到本研究採用對硫甲基苯甲醛與4-苯基-3-氰基-呋喃-2-酮經縮合反應製備了一種新型螢光探針SQ。通過高分辨質譜(HR-MS)和核磁共振氫譜(1H NMR)對該有機化合物的結構進行了表徵。實驗結果表明，探針SQ具有良好的光學性能，能夠通過螢光「ON-OFF」作用高選擇性、高靈敏地識別水合肼。探針SQ與水合肼反應後，雙鍵斷開導致體系的螢光猝滅，這一過程為探針識別水合肼的機制。

  三、水合肼螢光探針的性能評價

  (一)紫外光譜響應

  在DMSO與HEPES體積比為2∶8、pH=7.4的條件下，探針SQ對13種常見陰離子及生物小分子的紫外光譜響應實驗表明，只有加入水合肼後，探針在443 nm處的紫外吸收強度明顯降低，而其他陰離子及生物小分子的加入則對探針的紫外光譜幾乎沒有影響。進一步的紫外滴定實驗表明，隨著水合肼濃度的增加，探針在443 nm處的吸光度逐漸降低，當水合肼濃度為18 µmol·L-1時，紫外滴定達到平衡，探針的紫外光譜不再改變。這表明探針SQ能夠選擇性地識別水合肼。

  (二)螢光光譜響應

  在相同的條件下，螢光光譜實驗表明，加入水合肼後探針SQ的螢光大幅猝滅，猝滅率能達到95.22%，而加入其他陰離子和生物小分子的探針溶液螢光幾乎沒有改變。這說明探針SQ對水合肼具有良好的選擇性。螢光滴定實驗表明，隨著水合肼濃度的增加，探針的螢光強度逐漸降低，當水合肼濃度增至18 µmol·L-1時，探針的螢光完全猝滅，達到滴定終點。此外，探針SQ對水合肼的識別具有較強的抗干擾性，即使在存在其他競爭離子的情況下，探針仍能有效地識別水合肼。

  (三)檢測限與動力學性能

  從螢光滴定實驗中提取的數據表明，探針SQ在615 nm處的螢光強度與水合肼濃度呈良好的線性關係，相關係數R2為0.982 59。根據公式LOD=3σ/k擬合計算，探針SQ識別水合肼的最低檢測限為3.87×10-8 mol·L-1，表明SQ能夠高靈敏地識別水合肼。動力學性能實驗表明，探針SQ對水合肼的識別響應速度較快，螢光強度在50秒內猝滅到最低。

  四、水合肼螢光探針的細胞成像應用

  考慮到探針SQ在檢測水合肼方面的優異光學性能，本研究進一步考察了探針SQ在HeLa細胞生物成像中可視化水合肼的能力。實驗結果表明，探針SQ具有較低的毒性和較優異的細胞通透性，能夠在細胞內實現對水合肼的共聚焦成像研究。這為水合肼在生物體系中的檢測和成像提供了一種新的方法。

  五、總結

  本研究成功構建了一種新型水合肼螢光探針SQ，並對其性能進行了全面評價。探針SQ通過螢光「ON-OFF」作用高選擇性、高靈敏地識別水合肼，其最低檢測限為3.87×10-8 mol·L-1。探針SQ的識別機制是由於水合肼進攻探針中的C=C雙鍵，導致探針的D-π-A結構被破壞，分子內電荷轉移(ICT)效應被阻斷，從而使得探針的螢光發生猝滅。此外，探針SQ還成功應用於HeLa細胞的共聚焦成像研究，顯示出其在生物體系中檢測水合肼的潛力。這一研究成果不僅為水合肼的檢測提供了一種新的技術手段，也為相關領域的研究提供了重要的參考。

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