基于双臂蒽衍生物的银离子与吡啶荧光开关传感器的设计与应用研究

研究人员针对银离子(Ag+)和吡啶(Py)的检测难题，设计合成了一种新型双臂蒽化合物9,10-双(1'-吡啶甲基苯并咪唑鎓乙氧基)蒽六氟磷酸盐(L)，开发出具有"开-关-开"特性的荧光传感器。该探针通过L与Ag+形成LAg+导致荧光淬灭，再与Py结合形成LAg+Py恢复荧光的双重响应机制，实现了对Ag+和Py的高灵敏度检测，为环境监测和生物医学检测提供了新工具。

　　

在环境监测和生物医学领域，重金属离子和有机污染物的快速检测始终是重大挑战。银离子(Ag⁺)作为广谱抗菌剂被广泛应用，但过量摄入会导致皮肤银质沉着症和酶系统紊乱；而吡啶(Py)作为工业原料和食品腐败产物，具有致癌性和呼吸道刺激性。传统检测方法如色谱分析操作复杂，亟需开发简便、灵敏的新型传感技术。

广东科学技术职业学院（Guangdong Polytechnic of Science and Technology）的研究团队创新性地设计合成了一种基于蒽骨架的双臂荧光探针9,10-双(1'-吡啶甲基苯并咪唑鎓乙氧基)蒽六氟磷酸盐(L)。该化合物通过独特的分子结构实现了对Ag⁺和Py的级联响应：初始荧光在390-550nm强发射；加入Ag⁺后形成LAg⁺复合物导致荧光淬灭；继续引入Py则形成三元复合物LAg⁺Py使荧光恢复，展现出完美的"开-关-开"切换特性。

研究采用核磁共振(¹H NMR、¹³C NMR)、元素分析和荧光光谱等技术表征化合物。通过荧光滴定实验证实，L对Ag⁺的检测限达微摩尔级，且能特异性区分Py与其他含氮化合物。分子作用机制研究表明，苯并咪唑鎓中的N-CH-N活性氢与Ag⁺配位是荧光淬灭的关键，而Py的加入则通过竞争配位恢复蒽核的荧光发射。

这项研究的意义在于：首次将双臂蒽衍生物发展为Ag⁺/Py双响应荧光开关，其可逆响应特性为开发多功能传感器提供了新思路；相比传统方法，该探针具有操作简便、成本低廉和实时监测优势；特殊的苯并咪唑鎓结构为设计其他重金属探针提供了分子模板。

研究人员指出，该荧光开关可进一步优化用于实际水样检测，并有望通过修饰蒽骨架拓展检测对象范围。这项工作发表在《Techniques and Innovations in Gastrointestinal Endoscopy》，为环境污染监测和生物医学检测提供了新型分子工具。