非甾体抗炎药(NSAIDs)的广泛应用引发了对其不良影响的日益关注[1,2]。布洛芬(Ibu)作为最常用的NSAIDs之一,因其镇痛和退烧作用而被广泛用于治疗骨关节炎、类风湿性关节炎、原发性痛经和发热状态[3,4]。与其他NSAIDs相比,Ibu能显著提高患者的耐受性,使其成为临床治疗中的首选抗炎药物[5]。然而,Ibu也是最常被过量服用的NSAIDs之一,这可能导致各种副作用,包括胃肠道并发症、肾毒性、严重的皮肤反应,甚至致命风险[6,7]。此外,由于其广泛使用,Ibu作为药物残留物在环境中持续存在,并已被确认为环境污染物[[8], [9], [10]]。长期暴露于Ibu会干扰参与骨骼肌生长、有氧代谢和免疫反应的基因表达。鉴于这些危害,开发一种可靠的Ibu检测方法至关重要。
Eu3+离子以其高颜色纯度、长寿命和高效的荧光而闻名[[11], [12], [13]]。有机配体作为天线吸收激发光的能量,然后将其传递给复合物中的Eu3+离子的激发态,从而突破4f-4f跃迁的禁戒(Laporte规则),显著提高Eu3+离子的荧光[14], [15], [16]]。1,4-萘二甲酸(H2NA)的刚性萘骨架提供了出色的结构稳定性,其羧基可作为与金属离子配位的优秀连接基团。同样,1,2,4-三唑(HTZ)具有五个氮原子的五元环结构,可作为配体形成稳定的金属复合物。这些结合特性使得这两种配体都非常适合用于复合物的合成。
葫芦[n]脲基(CB[n])是一类由甘脲单元通过亚甲基连接而成的大环化合物,CB[n]具有刚性的腔体结构,能够实现选择性分子识别,并在超分子自组装和主客体系统中有多种应用[[17], [18], [19]]。其中,基于CB[6]的超分子自组装专注于研究分子间相互作用和多种结构,从而开发出具有多功能性的CB[6]超分子组装体[[20], [21], [22], [23]],这些组装体在荧光传感器的设计以及通过监测荧光信号变化来检测特定分析物方面具有广泛应用[24,25]。基于CB[6]的传感器可以用于识别各种物质[26],包括离子[[27], [28], [29]]、气体[30]、有机污染物[31,32]和抗生素[33,34]等。基于CB[6]的传感器具有高灵敏度、出色的选择性、快速响应时间和用户友好的操作性等显著优势[35]。由于CB[6]的孔径约为3.9 ?,腔体直径约为5.8 ?,它只能容纳小分子或离子,这可能限制了其作为荧光探针检测分析物的选择性[36]。与某些天然具有荧光性或易于用荧光团修饰的量子点或金属有机框架材料相比,CB[6]的探针设计策略较少指导性且更具挑战性。
在这项研究中,我们首先基于CB[6]合成了超分子组装体 {[Zn3(NA)(HNA)(TZ)3]·0.5(CB[6])·2(H2O)·DMF}n(CB[6]-NA-Zn),并进一步提出了一种简单的后合成修饰(PSM)方法,将Eu3+离子修饰到CB[6]-NA-Zn框架中,使其具有荧光性并能够选择性地检测Ibu。令人惊讶的是,Eu@CB[6]-NA-Zn是一种有趣的Ibu调控荧光变色材料,在Ibu乙醇溶液中显示出明显的颜色变化,并表现出高选择性、低检测限、快速响应时间和良好的生物相容性。因此,Eu@CB[6]-NA-Zn可以作为化学和生物学领域检测Ibu的理想传感器。