【摘 要】
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亚硫酸氢盐(HSO3–)是环境污染物SO2在环境中的主要存在形式,并且常被用作防腐剂添加在食品及药品中。摄入过多的外源性HSO3–易使得人体患上一系列诸如哮喘等呼吸道疾病。同时
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亚硫酸氢盐(HSO3–)是环境污染物SO2在环境中的主要存在形式,并且常被用作防腐剂添加在食品及药品中。摄入过多的外源性HSO3–易使得人体患上一系列诸如哮喘等呼吸道疾病。同时人体内正常的生命活动也会产生HSO3–,这些内源性的HSO3–被视为活性硫物种之一,是一种重要的信号离子,在人体正常生理活动中发挥着重要的作用。人体内的内源性HSO3–水平的异常表达与心血管疾病和神经系统疾病的产生息息相关。因此,开发高效、特异性的分析方法,用于定性和定量检测生物体内和食品样品中的HSO3–具有重要的科学意义和研究价值。荧光探针法由于其高选择性、高灵敏度以及可用于活体内无创伤的荧光成像,被认为是一种适用于生物体内和食品样品中离子和小分子监测的分析方法。其中近红外荧光探针,由于激发和发射波长处于长波区,具有可屏蔽背景光的干扰、组织损伤小等优点而受到研究人员的关注。本文着眼于HSO3–在食品、生物等领域的重要作用,利用分子识别与生物成像理论设计三例亚硫酸氢根荧光探针。分别选用4-甲基喹啉鎓盐、四氢氧杂蒽鎓盐为电子受体,选用N-乙基咔唑-3-甲醛和对二甲氨基苯甲醛为电子供体,合成具有高反应性C=C结构的荧光探针WY、LY以及XC,利用HSO3–与C=C独特的亲核反应改变探针结构,使其吸收光谱和荧光光谱发生相应变化从而完成识别。在模拟生理条件下,三例探针呈红光发射LY(λmax=650 nm)和XC(λmax=684nm)表现近红外荧光探针特点,WY(λmax=430/620 nm)表现为比率型荧光探针特点,均可完成对HSO3–的专一、高效、灵敏的定性定量检测。可成功应用于以白葡萄酒和白糖为模型的食品中HSO3–的检测,并鉴于其具备“裸眼”下的比色效果通过浸泡制成探针“试纸”,实现了在不借助仪器设备的前提下对水样中的HSO3–水平进行评估。同时可以成功应用于斑马鱼及裸鼠体内的外源性HSO3–的定性检测。此外,基于细胞内氧化还原稳态的重要作用,经研究发现探针XC可以完成在体内和体外检测HSO3–/H2O2调节的氧化还原循环。
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