靶向脂滴的双响应AIE荧光探针TPA-CN：活细胞成像与食品分析中SO2 和黏度的同步监测

针对SO2 衍生物（SO3 2? /HSO3 ? ）和黏度异常引发的疾病风险，研究人员开发了基于三苯胺的AIE（聚集诱导发光）荧光探针TPA-CN。该探针通过ICT（分子内电荷转移）和TICT（扭曲分子内电荷转移）机制实现SO2 的比率型检测（LOD 0.12 μM）及黏度响应，兼具脂滴靶向性，成功应用于活细胞双参数成像及食品样本分析，为代谢异常相关疾病研究提供了新工具。

　　

【研究背景】
在生命活动中，硫二氧化物（SO₂
）衍生物（如SO₃
^2?
/HSO_{3
^?
）既是环境污染物，又是内源性气体信号分子，其浓度失衡与呼吸系统疾病、癌症等密切相关。与此同时，细胞黏度作为微环境关键参数，与膜流动性、信号传导等生理过程直接关联，异常黏度水平可诱发糖尿病、阿尔茨海默症等疾病。传统检测方法存在单参数检测、抗干扰能力差等问题，而现有荧光探针多受限于聚集导致淬灭（ACQ）效应或小斯托克斯位移。}

【研究设计与方法】
华南理工大学等机构的研究团队基于三苯胺（triphenylamine）AIE特性，设计合成D-A-D型探针TPA-CN，整合了以下技术：1）通过迈克尔加成反应实现SO₂
特异性响应；2）利用TICT机制构建黏度敏感单元；3）脂滴靶向修饰增强亚细胞定位能力；4）比率型荧光检测提升抗环境干扰性能。

【研究结果】

1. 探针设计
   TPA-CN以4-甲氧基三苯胺为电子供体，噻吩为π桥，丙二腈为电子受体。SO₂
   与C=C双键加成后阻断ICT过程，发射供体蓝光（456 nm）；黏度升高则抑制分子内旋转，增强受体红光（650 nm）。

2. SO₂
   检测性能
   在PBS缓冲液中，TPA-CN对SO₂
   呈现比率型响应（I₄₅₆
   /I₆₅₀
   ），检出限达0.12 μM，响应时间90秒，pH适应范围3-10。探针可区分外源性（Na₂
   SO₃
   刺激）与内源性（半胱氨酸代谢途径）SO₂
   。

3. 黏度响应机制
   甘油体系中，黏度从0.89 cP增至965 cP时，650 nm荧光增强8.3倍，符合TICT理论。细胞实验证实可监测制霉菌素诱导的黏度变化。

4. 生物应用
   共定位实验显示TPA-CN与脂滴标记物BODIPY 493/503重叠系数达0.92，成功实现肝癌细胞（HepG2）中SO₂
   代谢与黏度动态变化的双参数成像。

5. 食品检测
   在葡萄酒、白糖等样本中，SO₂
   加标回收率98.7%-103.2%，优于传统碘滴定法。

【结论与意义】
该研究首创性地将AIE特性与双参数检测结合，其创新性体现在：1）通过单一探针同步监测SO₂
（疾病标志物）与黏度（微环境参数）；2）脂滴靶向设计为代谢异常研究提供亚细胞级工具；3）食品检测应用拓展了探针的实用价值。论文发表于《Bioorganic Chemistry》，为开发多功能分子探针提供了新范式。