基于聚集诱导发射的近红外荧光探针：二氧化硫衍生物的精准定量、现场检测与生物成像

本文开发了一种新型聚集诱导发射（AIE）荧光探针TPE-YD，基于分子内电荷转移（ICT）机制实现对SO2衍生物（SO32-/HSO3-）的高选择性检测。该探针具有近红外荧光（710 nm）、大斯托克斯位移（260 nm）和超高灵敏度（检测限61 nM），成功应用于食品样品快速检测（智能手机比色法）和活细胞线粒体靶向成像，为SO2衍生物检测提供了多功能解决方案。

　　

亮点

TPE-YD探针通过迈克尔加成反应实现对SO₂衍生物的特异性识别，在溶液和聚集态均表现出显著的AIE特性。其近红外荧光发射（710 nm）与HSO₃^-浓度呈现优异线性关系（R²=0.994），检测限低至61 nM。智能手机比色平台进一步拓展了现场快速检测应用（检测限57 nM），10分钟内即可完成实际样品分析。

材料与仪器

所有化学试剂购自上海阿拉丁试剂公司。紫外-可见吸收光谱使用安捷伦8454型光谱仪测定，荧光光谱由安捷伦G9800A型荧光光谱仪记录，核磁共振谱由布鲁克AVANCE NEO谱仪采集。

TPE-YD的合成与AIE特性

TPE-YD通过TPE的醛基与YD的活性亚甲基在碱性条件下缩合生成碳碳双键，拓展共轭体系并红移发射波长。AIE现象主要源于分子内旋转受限机制：溶液状态下荧光微弱，而聚集态或固态下荧光显著增强。系统研究表明，TPE-YD在含水量超过90%的混合溶剂中产生强烈荧光发射。

结论

本研究基于AIE荧光团设计出多功能探针TPE-YD，其对SO₂衍生物表现出卓越选择性、高灵敏度（检测限61 nM）及pH 7-10范围内的良好稳定性。线粒体靶向能力与AIE效应协同作用，实现对活细胞内源/外源SO₂衍生物的精准追踪，且荧光信号不受细胞内吞富集和代谢过程干扰。