具有双重猝灭机制的高灵敏荧光探针对锌离子的检测

高巍; 殷凯越; 王泽晋; 王清明; 苏静; 侯效佳; 袁彩霞

doi:10.13451/j.sxu.ns.2025019

山西大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (03) : 617 -625. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2025019

化学

具有双重猝灭机制的高灵敏荧光探针对锌离子的检测

高巍 ¹ ,
殷凯越 ¹ ,
王泽晋 ¹ ,
王清明 ² ,
苏静 ¹ ,
侯效佳 ¹ ,
袁彩霞 ³

作者信息 +

^1. 长治学院化学系，山西长治 046011

^2. 盐城师范学院药学院，江苏盐城 224051

^3. 山西大学分子科学研究所，山西太原 030006

袁彩霞（YUAN Caixia），E-mail：cxyuan@sxu.edu.cn

高巍（GAO Wei），E-mail：sxczxygw@hotmail.com

高巍（1984 $-$ ），男，河南许昌人，博士，副教授，研究方向为生物分析。E-mail：sxczxygw@hotmail.com

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A Highly Sensitive Fluorescent Probe Utilizing a Dual Quenching Mechanism for Zn²⁺ Detection

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摘要

针对目前广泛采用的二-（2-吡啶基）胺（DPA）作为Zn²⁺识别基团的各类荧光探针背景荧光普遍偏高的问题，我们提出基于荧光素开闭环和猝灭基团双猝灭机制的OFF-ON型Zn²⁺检测策略，从而提高Zn²⁺荧光探针的灵敏度。本文合成一种含有荧光素前体分子、DPA为识别基团、二甲氨基偶氮苯甲酸（DABCYL）为猝灭基团的锌离子荧光探针（FL-ZJ），通过荧光光谱研究了其与锌离子的荧光响应。研究结果表明，FL-ZJ在526 nm处表现出较低的荧光活性，但是当体系中有锌离子存在时，FL-ZJ在526 nm处的荧光强度增强至原来的约17.4倍，相应的体系颜色由无色变为黄色，其他金属离子的加入不影响FL-ZJ的荧光强度，说明FL-ZJ能够高效灵敏的检测Zn²⁺，其对Zn²⁺的检出限仅为14.6 nmol/L。进一步通过Job′s Plot实验及高效液相色谱推测出该探针检测锌离子的机理为：锌离子的配位诱导了荧光素的开环及猝灭基团的分子内消除反应，进而实现了探针对Zn2+的专一性检测。