于思为, 王良鹏, 金日哲, 康传清

应用化学 2022, 39 (12): 1903-1911. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.220071

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对细胞生理环境下次氯酸根离子（ClO^－）进行高效识别在生理学和病理学研究方面具有重要意义。通过连续的碳碳双键连接二甲氨基取代的氧杂蒽结构与苯并噻唑结构，设计合成了一种新型荧光分子3，6-双（二甲胺基）-9-（1-（3-甲基-苯并噻唑））-三甲基））-氧杂蒽（R-1）。R-1在ClO^－存在下，600 nm处的荧光发射显著增强（量子产率高达20.3%），且其它活性氧物质不影响该探针对ClO^－的识别。荧光成像实验表明，探针R-1能够对人肺腺癌（A549）细胞内的ClO^－进行检测，并发出红色荧光，具有ClO^－生物成像的应用潜力。

图5 探针R-1在甲醇/水溶液中对ClO^－的选择性识别
（A）探针 R- 1（10 μmol/L）在不同离子和氧化性物质存在下的荧光谱图；（B）探针 R- 1在不同离子和氧化性物质存在下在发射波长600 nm处的荧光强度；（C）自然光下，探针 R- 1在不同离子和氧化性物质存在下的颜色； ClO ^－浓度为10 μmol/L，其它离子和氧化性物质浓度为100 μmol/L

为了考察探针 R- 1对ClO－的选择性，选择常见阴离子、阳离子和氧化性物质等与探针 R- 1分别在甲醇/水溶液中混合，使探针 R- 1在溶液中的终浓度为10 μmol/L，除了ClO－终浓度同为10 μmol/L，其它被检测的离子和氧化性物质的终浓度为100 μmol/L，将这一系列溶液进行荧光光谱分析。需要指出的是，其它离子和氧化性物质在0~100 μmol/L浓度范围内，对探针 R- 1没有表现出类似ClO－所导致的荧光先增强后淬灭的效应，其它离子和氧化性物质在不同浓度下与探针 R- 1混合，既不产生溶液颜色变化，也不在荧光光谱中表现出荧光增强现象。如图5A和5B所示，仅次氯酸根存在时，探针 R- 1在600 nm产生强的荧光发射，而其它氧化性物质和离子未产生明显荧光增强。另外，在自然光下也可以通过裸眼判断 R- 1对次氯酸根的响应及其选择性，如图5C所示，探针 R- 1与次氯酸根反应后呈浅粉色，而在其它氧化性物质存在下，探针的溶液始终呈蓝色，与荧光光谱所显示的对ClO－响应结果一致。上述结果表明，该探针在甲醇/水溶液内对次氯酸根的响应具有高选择性。