基于噻二唑席夫碱的绿色合成及其对精氨酸和抗坏血酸的高选择性荧光识别

本研究针对生物体内关键分子精氨酸(Arg)和抗坏血酸(AA)的快速检测需求，通过低共熔溶剂(DES)催化合成噻二唑席夫碱荧光探针(Probe L)。该探针在甲醇体系中可特异性识别Arg（荧光增强，λem =376 nm）和AA（λem =381 nm），检测限分别达1.05×10?5 M和9.37×10?6 M，pH适用范围4-12，结合常数分别为7.43×103 M?1 和14.11×104 M?1 ，为生物医学和环境监测提供了新型光学传感工具。

　　

在生物医学领域，精氨酸(Arg)和抗坏血酸(AA)作为参与组织修复、免疫调节和抗氧化过程的关键分子，其精准检测对疾病诊断和健康监测具有重要意义。然而，传统检测方法常面临成本高、步骤繁琐等问题，特别是基于席夫碱结构的氨基酸传感器研究仍存空白。针对这一挑战，陕西科技大学的研究团队创新性地将绿色化学理念与分子识别技术结合，在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》发表了基于噻二唑骨架的荧光探针研究。

研究团队采用低共熔溶剂(DES，由胆碱 chloride 和草酸构成)催化合成5-苯基-1,3,4-噻二唑-2-胺及其衍生物Probe L。通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和核磁共振等技术，系统评估了探针对17种氨基酸和AA的选择性。关键发现包括：Probe L与Arg/AA分别形成2:3和3:2的复合物，在甲醇溶液中产生特征荧光峰（Arg: 376 nm，AA: 381 nm），且不受其他氨基酸干扰。时间分辨实验证实二者识别存在动力学差异，pH耐受范围覆盖生理至碱性环境(4-12)。

主要技术方法
研究采用DES催化一锅法合成Probe L，通过荧光光谱筛选最佳溶剂体系（甲醇），利用Job曲线测定结合计量比，结合常数通过Benesi-Hildebrand方程计算，检测限基于3σ/S标准确定。所有实验均在室温下进行，氨基酸样本来源于商业试剂。

研究结果

1. 选择性识别：Probe L仅对Arg和AA产生显著荧光响应，其他氨基酸（如Cys、His等）及尿素均无干扰。
2. 时间与pH影响：Arg识别在10分钟内完成，AA需30分钟；探针在pH 4-12保持稳定活性。
3. 结合机制：化学计量分析显示Probe L-Arg为2:3型结合，而Probe L-AA为3:2型，结合常数分别为7.43×10³
   M^?1
   和14.11×10⁴
   M^?1
   。
4. 灵敏度：检测限达微摩尔级（Arg: 10.5 μM，AA: 9.37 μM），满足生物样本检测需求。

结论与意义
该工作首次实现DES促进的噻二唑席夫碱探针绿色合成，其独特的识别特性源于1,3,4-噻二唑骨架的刚性结构和C=N键的配位能力。相较于传统方法，该传感器具有三大优势：① 双目标时序分辨识别；② 宽pH适应性；③ 无需复杂样品预处理。研究成果为开发低成本、环境友好的生物分子检测平台提供了新思路，尤其在肿瘤代谢监测（Arg）和抗氧化剂评估（AA）领域具有应用潜力。未来可通过修饰探针结构进一步拓展其在活体成像中的适用性。