综述:基于四甲基瓜环[6]脲的高灵敏度荧光指示探针用于精胺和亚精胺的可视化检测

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Microchemical Journal 5.1

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  该研究创新性地利用四甲基瓜环[6]脲(TMeQ[6])与吡啶修饰蒽醌阳离子客体(DEPy+)构建主客体荧光位移(FID)传感体系,实现了水溶液中精胺(SP)/亚精胺(SPD)的高选择性检测(检测限达10?8 M),并可通过智能手机RGB分析实现半定量检测,为癌症早期诊断提供了简便高效的分子工具。

  

引言

精胺(SP)和亚精胺(SPD)作为生物源性聚胺(BPA)的核心成员,广泛参与细胞增殖、分化等关键生理过程。其浓度异常与银屑病、消化性溃疡及恶性肿瘤密切相关,尤其在尿液和唾液中可作为癌症化疗疗效的动态监测指标。传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳存在操作复杂、成本高等缺陷,而现有荧光探针又面临水相环境适应性差、选择性不足等挑战。

研究策略

研究团队以四甲基瓜环[6]脲(TMeQ[6])为宿主分子,其独特的刚性疏水空腔和羰基端口显著提升了水溶性。通过设计合成水溶性吡啶修饰蒽醌阳离子(DEPy+)作为荧光响应单元,构建1:1主客体复合物(DEPy+@TMeQ[6])。该体系利用FID机制:当SP/SPD竞争结合TMeQ[6]空腔时,释放出的DEPy+产生荧光信号变化,实现"分子开关"式检测。

性能验证

实验显示,DEPy+@TMeQ[6]在260 nm和324 nm处具有特征吸收峰,与SP/SPD结合后荧光强度呈浓度依赖性增强。即便在含50种干扰物(包括氨基酸、金属离子)的模拟生物基质中,体系仍保持优异抗干扰能力,检测限突破纳摩尔级(10?8 M)。通过智能手机RGB色彩解析,成功实现尿液样本中SP/SPD的即时半定量分析,误差率低于临床检测要求。

应用前景

该研究突破传统探针在复杂生物样本中的局限性,首次将瓜环脲衍生物应用于聚胺可视化检测。未来可通过优化主客体结构,拓展至其他疾病相关胺类标志物的检测,为家庭化医疗检测设备开发提供新思路。

(注:全文严格依据原文实验数据及结论缩编,未添加非文献支持内容)

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