智能手机集成式比色荧光双通道传感器在鲑鱼新鲜度监测中的应用研究

本文创新性地开发了一种基于"OFF-ON"机制的荧光探针CDT，通过Knoevenagel缩合反应构建D-π-A结构，实现了对15种胺类（含TMA，LOD=5.47 μM）的快速响应（5 s）。研究将质子化后的CDT+H+标签与智能手机RGB分析技术结合，建立了鲑鱼TVB-N含量与标签R/B值的线性模型，为水产品新鲜度监测提供了便携式（portable）、可视化（visual）的智能解决方案。

　　

Highlight

本研究亮点在于开发了具有典型供体(D)-π-受体(A)结构的"OFF-ON"型荧光探针CDT，其通过2,4-噻唑烷二酮与二甲氨基肉桂醛的Knoevenagel缩合反应合成。CDT在607 nm处发射长波长红色荧光，对15种胺类表现出显著的比色和荧光快速响应（5秒），对三甲胺(TMA)的检测限低至5.47 μM。

Spectral response of CDT to amines

首先探究了CDT对胺类的紫外选择性。如图1a所示，在纯水体系中CDT在362 nm处有特征吸收峰。加入不同胺类后，362 nm峰消失并在405 nm处产生新吸收峰，日光下溶液颜色从无色变为黄色。这表明CDT可通过肉眼实现胺类识别。

荧光光谱研究显示，CDT本身荧光微弱，但与胺类作用后荧光强度显著增强（607 nm处）。这种"OFF-ON"响应源于分子内电荷转移(ICT)效应的恢复：胺类与CDT的2,4-噻唑烷二酮受体单元作用，打破了质子化导致的ICT阻断。

Conclusion

总结而言，基于"质子化-去质子化"机制开发的CDT探针具有响应快、灵敏度高的特点。通过盐酸质子化制备的CDT+H⁺指示标签，结合智能手机RGB分析技术，成功构建了鲑鱼新鲜度智能监测平台。该技术为水产品品质控制提供了革命性的现场检测(field detection)工具。