基于BODIPY的荧光增强型探针在水溶液中特异性识别Fe3+及其生物成像应用研究

本文开发了一种基于BODIPY荧光团的"关-开"型探针T，可特异性识别水溶液中的Fe3+，具有150倍荧光增强效应（LOD=0.12 μM，Ka=1.13×104 M-1）。该探针在pH 2-10范围稳定工作，通过试纸条和智能手机RGB分析实现了Fe3+的便携式检测，并成功应用于HeLa细胞成像，为铁代谢异常相关疾病研究提供了新工具。

　　

Highlight亮点

本研究开发的新型BODIPY基荧光探针T，在水溶液中展现出对Fe³⁺的特异性"关-开"响应，具有显著的应用优势：150倍荧光增强、0.12 μM超低检测限、宽pH适应性（2-10），并成功实现细胞成像和便携式检测。

合成方法

将化合物1与对二甲氨基苯甲醛溶于乙腈，加入催化量哌啶回流24小时，经柱层析纯化获得目标产物（产率45.4%）。核磁共振氢谱（¹H NMR）显示特征峰：δ 8.17 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.50 (d, J=9.0 Hz, 2H)等。

选择性荧光响应

可视化实验显示，探针T水溶液本身无荧光，而加入Fe³⁺后产生强烈绿色荧光（图1b）。光谱分析表明，加入10当量Fe³⁺后荧光强度显著增强，且不受其他金属离子干扰，展现出优异的选择性。

结论

该荧光增强型探针T在水溶液中实现对Fe³⁺的高效识别，兼具优异选择性、稳定性和灵敏度。其中性/酸性条件下的稳定性能拓展了其应用场景，试纸条和医用棉签的应用使其具备现场检测潜力，智能手机RGB分析技术则为溶液定量检测提供了创新方案。