近日，鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院屈凌波教授研究團隊在重金屬離子檢測、脫毒和去除領(lǐng)域取得積極進展，其研究成果以 “Detection, detoxification, and removal of multiply heavy metal ions using a recyclable probe enabled by click and declick chemistry”為題的學(xué)術(shù)論文，在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Journal of Hazardous Materials》。研究成果基于“點擊化學(xué)”和“去點擊化學(xué)”，構(gòu)建了能夠循環(huán)多次使用的重金屬熒光可視化快檢方法，同時結(jié)合高分子吸水性微球，實現(xiàn)了多種重金屬離子檢測、脫毒和富集去除的多效完美結(jié)合。

重金屬離子是一種高度危險的環(huán)境污染物，具有毒性高、持久性強和不可降解等特點，即使在很低的濃度，也會嚴(yán)重?fù)p害人類健康。重金屬污染作為一名可怕的“殺手”，正在危害著人類的生命安全，以及我們賴以生存的環(huán)境。如何有效保障重金屬污染下人民的生命健康是亟待解決的重大社會課題。熒光探針法是將熒光高靈敏與分子識別技術(shù)相結(jié)合的一種可視化光學(xué)快檢分析方法。本研究基于硫醇觸發(fā)的“點擊化學(xué)”和重金屬離子觸發(fā)的“去點擊化學(xué)”，通過重金屬解毒劑二巰基丙磺酸、邁克爾受體型熒光團硅吡啰紅以及重金屬之間的特異性“Click/Declick”反應(yīng)，構(gòu)建了探針原位生成與重金屬瞬間識別的分析檢測體系，成功實現(xiàn)了多種重金屬的即時、可視化檢測。細(xì)胞毒性和斑馬魚成像實驗顯示，檢測過程中重金屬離子與解毒劑的結(jié)合，可以大大脫去重金屬離子的固有毒性。無需任何純化分離步驟，通過等量解毒劑的添加，即可實現(xiàn)整個反應(yīng)體系的多次循環(huán)再生。在上述分析方法建立的基礎(chǔ)上，基于高分子凝膠微球的高吸水性，將該熒光快檢方法固載于微球內(nèi)，進一步創(chuàng)建了一種簡單、經(jīng)濟、實用、高效且環(huán)境友好的重金屬離子檢測、解毒和去除微球系統(tǒng)。該微球既可以實現(xiàn)重金屬離子的檢測，又可以將檢測溶液中的重金屬富集于微球內(nèi)，實現(xiàn)重金屬離子的高效去除（高達(dá)97.6%以上）。該研究工作不僅為重金屬離子的檢測，解毒和去除提供了新思路、新策略，而且實現(xiàn)了分析方法到方便使用的技術(shù)體系研發(fā)，有望重金屬環(huán)境污染防控的實際轉(zhuǎn)化與技術(shù)推廣。

2018級碩士研究生郭逸菲為論文第一作者，孫遠(yuǎn)強副教授和楊冉教授為通訊作者。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃和中原學(xué)者基金的資金支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127242