揭示水分检测技术、选择性Zn2+离子传感机制以及对2-氨基噻唑类Schiff碱的抗菌性能分析：从实验到理论的研究方法

《Journal of Fluorescence》：Unveiling Moisture Detection, Selective Sensing of Zn2+ ion, Antibacterial Analysis of 2-Amino Thiazole-Based Schiff Base: Experimental to Theoretically Approach

开发了一种基于希夫碱的荧光化学传感器（L），可选择性检测水分子和Zn2+离子。水分子诱导荧光猝灭（ACQE效应），Zn2+结合导致68 nm蓝移，结合实验和DFT/TDDFT计算验证1:1配位机制。抗菌测试显示L及其Zn2+复合物对耐药菌（如枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌）抑菌圈达12-15 mm，MIC/MBC证实99.9%抑制率。

　　

摘要

开发了一种荧光化学传感器，用于选择性检测特定分析物，该传感器在环境、生物和制药应用中具有广泛的应用前景。为此，设计了一种简单且成本低廉的Schiff碱分子探针，即(E)-3-((噻唑-2-亚氨基)methyl)-4H-铬酮（L）。该分子探针（L）被用于检测DMSO中的微量水分。当向含有L的DMSO溶液中加入水时，其荧光发射带显著减弱，这一现象表明荧光发射的减弱是由于形成了聚集体，这符合聚集诱导的荧光衰减（ACQE）特性。另一方面，该探针（L）能选择性地检测Zn²⁺离子，而忽略其他金属离子。发射带的变化（蓝移约68纳米）是由于光诱导电子转移（PET）的抑制以及-C=N异构化的受阻所致。通过Benesi-Hilderbrand图分析，发现其结合比例为1:1。理论计算（DFT和TDDFT）用于探讨该复合物的形成机制。利用四种临床耐药微生物，采用圆盘扩散技术对L和L-Zn²⁺进行了抗菌测试。其中，L-Zn²⁺对B. subtilis和S. aureus的抑菌圈（ZOI）最大，其直径分别为13毫米和15毫米；而L对E. coli和K. pneumoniae的抑菌圈最小，其直径分别为10毫米和12毫米。即使在最低剂量下，MIC和MBC分析也证实抑制效果约为99.9%。