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为解决生物成像、分子传感等领域对高效金属离子检测探针的需求，研究人员开展 4 - 苯基功能化 Cy7 衍生物（Cy-Ph 衍生物）研究。发现其与金 (Ⅲ) 离子作用后发生～535 nm 蓝移及荧光猝灭，其中 Cy-Ph-CO?H 在不同 pH 下性能优异，为金 (Ⅲ) 检测及多功能探针设计提供思路。
在生命科学与环境监测领域，高效检测金属离子和生物分子的需求日益迫切。传统荧光探针如呫吨类染料（xanthene-based fluorophores）虽在灵敏度和响应速度上表现优异，但其激发和发射波长较短，限制了在深层组织成像和活体检测中的应用。近红外（NIR）氰 ine 染料（如 Cy3、Cy5、Cy7）因具有可调的荧光特性、强吸收能力及较长的波长，在生物成像、光动力治疗等领域展现出独特优势，但其结构修饰与功能拓展仍需深入探索。金 (Ⅲ) 离子作为一种具有环境毒性和生物相关性的重金属离子，开发高选择性、高灵敏度的检测探针成为当前研究的热点与难点。
韩国国家研究基金会（NRF）支持的研究团队针对氰 ine 染料结构修饰与金属离子传感性能的关联展开研究，相关成果发表在《Dyes and Pigments》。该研究通过设计合成 4 - 苯基功能化 Cy7 衍生物（Cy-Ph 衍生物），系统探究其光物理性质及对金 (Ⅲ) 离子的响应机制，为近红外荧光探针的多功能化设计提供了新方向。
研究人员采用钯催化的 Suzuki–Miyaura 偶联反应，在惰性氮气氛围下，将含氯氰 ine 染料（IR 780）与含硼酸的苯衍生物反应，成功合成 Cy-Ph-CO?H、Cy-Ph-OMe 和 Cy-Ph-H 三种衍生物。通过分子质量测定和衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）对产物结构进行了表征。
合成与光物理性质分析
氰 ine 染料的 π 桥中心碳（Cy7 的 4 位）对荧光性质影响显著。研究发现，引入苯基基团后，Cy-Ph 衍生物的吸收和发射光谱较原始 Cy7 染料（~780 nm）发生显著蓝移（~535 nm），表明苯基修饰可通过改变分子共轭体系调节光物理行为。这种波长调控特性为探针在不同检测场景中的应用提供了灵活性。
金 (Ⅲ) 离子传感性能
Cy-Ph 系列衍生物与金 (Ⅲ) 离子作用后表现出快速且显著的荧光猝灭响应，其中 Cy-Ph-CO?H 因含有羧酸基团，在各种 pH 条件下均能保持优异的发射强度，使其在生理环境中对金 (Ⅲ) 离子的检测具有独特优势。该特性不仅验证了结构 - 功能关系的重要性，还为复杂生物样本和环境水体、土壤中金 (Ⅲ) 离子的检测提供了潜在工具。
研究结论与意义
本研究系统揭示了 4 - 苯基功能化 Cy7 衍生物的合成路径、光物理特性及金 (Ⅲ) 离子传感机制。结果表明，苯基修饰可通过调控分子共轭结构实现光谱蓝移，且羧酸基团的引入显著提升了探针的 pH 稳定性和检测特异性。Cy-Ph-CO?H 作为高效传感探针，在生物成像、环境监测等领域具有实际应用潜力。该工作不仅拓展了氰 ine 染料的功能化修饰策略，还为设计针对重金属离子和生物标志物的多功能荧光探针提供了理论依据和实验支持，对推动近红外荧光技术在医学诊断和环境分析中的发展具有重要意义。
