二氧化硫（SO?）是一种普遍存在的空气污染物，由火山活动、化石燃料燃烧和焦化等工业过程产生，是酸雨的主要来源；同时它也是哺乳动物体内产生的生理信号分子[[1], [2], [3]]。在生物系统中，它主要以亚硫酸盐（SO?2?）和亚硫酸氢盐（HSO??）离子的形式存在，其毒性主要源于这两种离子在中性液体中的比例为3:1（SO?2?: HSO??）。作为SO?的关键水溶性衍生物，亚硫酸氢盐和亚硫酸盐离子在食品技术中具有多种功能，特别是在酿酒过程中用于抑制腐败微生物、防止氧化并保持产品完整性[[4], [5], [6]]。然而，过量吸入SO?衍生物会导致剂量依赖性的毒性反应，包括呼吸系统[7]、神经系统[8]、心血管疾病[9]以及生物系统中的致癌作用[10]。此外，高剂量SO?暴露还会影响植物生理，表现为叶片黄化、光合作用受阻，最终导致植物死亡[11]。因此，开发灵敏的分析工具以快速检测食品基质和生物系统中的SO?衍生物（HSO??/SO?2?）对于保护人类健康至关重要。
迄今为止，传统的SO?检测方法（色谱法[12]、电化学检测[13]、滴定法[14]、毛细管电泳[15]等）能够定量HSO??/SO?2?衍生物，但这些方法受到破坏性采样、分析复杂性、实验室依赖性和空间时间分辨率低等限制。相比之下，荧光小分子探针具有超高的灵敏度、优异的选择性、简单的合成过程、非侵入性的分析能力、实时监测功能以及高通量筛选适应性，已被广泛应用于生物、食品安全和环境监测领域[[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]]。
目前，已经建立了多种基于反应的荧光探针来检测SO?衍生物，主要利用迈克尔亲核加成[[27], [28], [29], [30], [31], [32]]、左旋乳酸脱保护[[33], [34], [35]]、氢键识别[36]等策略。表S1总结了最近发表的用于检测二氧化硫衍生物的荧光探针。大多数荧光探针的一个主要缺点是它们仅依赖于单一荧光信号的变化，这种测量方法容易受到探针浓度不均匀、仪器误差和细胞环境异质性的影响，从而影响检测结果的可靠性。为克服这一限制，利用双发射信号的比率荧光探针因其具有内在的自校准能力和最小的环境干扰而受到广泛关注[[37], [38], [39]]。因此，改进荧光探针对于实现高灵敏度和准确的SO?衍生物检测至关重要。
在这里，我们通过Knoevenagel缩合反应将黄蒽-三苯胺（X-TPA）结构与苯并噻唑盐（SZ-Et）结构连接起来，设计并合成了一种用于检测SO?衍生物的比率荧光和比色探针SX-TPA。如图1所示，当在600 nm处激发时，SX-TPA由于强烈的分子内电荷转移（ICT）过程而显示出较长的发射波长（698 nm）。然而，SO?衍生物（SO?2?/HSO??）与探针中电子缺乏的C-C键相互作用会破坏π共轭结构并抑制ICT过程，导致荧光发射波长蓝移至439 nm。正如预期的那样，SX-TPA在与SO?衍生物反应后，其可见光颜色和比色荧光信号会发生显著变化，同时发射波长也会发生明显移动（Δλ = 259 nm），这有利于实际食品和水样中SO?衍生物含量的测定。SX-TPA良好的生物相容性使其能够用于实时比率荧光成像，观察活骨髓干细胞（BMSCs）和洋葱表皮组织中的亚硫酸氢盐。
