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焦磷酸根（PPi）检测具重要意义，但现有探针选择性欠佳。研究人员系统探究三联吡啶锌2+配合物苯环取代基（位置、数目、疏水性）对 PPi 传感影响，合成 14 种配合物，发现间位甲氧基、对位丙氧基可提升选择性等，为优化探针结构提供依据。
在生命科学的微观世界里，焦磷酸根（PPi，P2O74-）如同一位神秘的 “代谢信使”，在 DNA、RNA 等生物大分子的合成中扮演着关键角色，同时也与 CPPD 晶体沉积病、软骨钙化等疾病紧密相连。然而，这位 “信使” 的检测却面临着棘手难题：现有的锌2+- 三联吡啶类荧光探针虽对 PPi 有一定响应，却常常 “误认” 结构相似的核苷三磷酸（NTPs），导致选择性不足。此外，如何提升探针的抗干扰能力和响应速度，也成为科研人员亟待攻克的堡垒。
为了破解这些困局，深圳大学等国内研究机构的科研团队聚焦三联吡啶锌2+配合物的结构优化，展开了一场系统性的探索之旅。他们以聚集诱导发光（AIE）机制为核心，深入研究苯环上电子供体基团的位置、数目以及疏水性变化对 PPi 传感性能的影响，试图为精准捕捉 PPi 找到一把 “精准钥匙”。这项研究成果发表在《Dyes and Pigments》，为荧光探针领域的发展注入了新动力。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过化学合成手段制备了 14 种三联吡啶锌2+配合物；运用荧光光谱技术，在 HEPES 缓冲液（pH=7.4）中对配合物与 PPi 的相互作用进行检测；借助密度泛函理论（DFT）计算，深入分析配合物的电子结构和作用机制；还利用无机焦磷酸酶（IPP）催化体系，对探针监测 PPi 水解的能力进行评估。
检测 PPi 与 1-Zn 和 2-Zn
研究人员首先对 1-Zn 和 2-Zn 的 PPi 检测能力展开比较。按照文献方法合成配体 1 和 2，随后使其与硝酸锌在甲醇中配位，得到三联吡啶锌2+配合物 1-Zn 和 2-Zn。实验发现，1-Zn 对 PPi 表现出中等特异性，在 HEPES 缓冲液中荧光增强。有趣的是，将 3-N,N - 二甲基氨基从对位移至间位后，2-Zn 的性能发生了变化。
结论
本研究合成了 14 种三联吡啶锌2+配合物，并对其基于 AIE 机制的 PPi 传感性能与化学结构的关系进行了系统研究。研究涉及的因素包括三联吡啶芳香环上电子供体基团的位置和数目，以及疏水性的变化。荧光研究表明，在间位引入甲氧基是一种有效的策略。其中，含有两个间位甲氧基和一个对位丙氧基的 14-Zn 表现尤为突出，在其他 NTPs 存在的情况下，对 PPi 的传感具有很强的抗干扰能力。此外，所选取的四种探针还展现出监测无机焦磷酸酶（IPP）介导的 PPi 水解的能力。
这项研究如同为 PPi 检测领域点亮了一盏明灯，首次系统揭示了三联吡啶结构参数与 PPi 传感性能之间的内在联系，为设计高选择性、快响应的 AIE 型 PPi 荧光探针提供了明确的结构优化方向。特别是 14-Zn 所展现出的抗干扰能力，为复杂生物体系中 PPi 的精准检测奠定了基础。未来，随着对配位化学与 AIE 机制的深入挖掘，这类探针有望在生物成像、疾病诊断等领域开辟更广阔的应用空间，让 “代谢信使” 的行踪无所遁形，为生命科学和医学研究提供更精准的工具。
