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痕量肼檢測方法新進展：反應型熒光探針實現(xiàn)2-3 s內(nèi)超快檢測
2022年05月09日 15:14:54
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：4808
近日，中國科學院新疆理化技術研究所爆炸物傳感檢測團隊也在肼的光學探針設計、識別檢測原理方面取得了突破，提出了探針識別位點與肼分子間非共價相互作用的精確調(diào)控策略。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】肼(N2H4)，又稱聯(lián)氨，有很強的還原性，常用于噴氣式發(fā)動機及火箭燃料、鍋爐抗腐蝕劑、制藥原料與抗氧化劑等，是重要的化工原料。但同時肼也具有很強的毒性，可嚴重損傷人體肺部、腎臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，且易揮發(fā)到空氣中，如果意外泄漏，在短短幾分鐘內(nèi)就可能對工作人員造成嚴重的生命威脅。因此在生產(chǎn)中需要實時監(jiān)測肼的含量，進行快速預警。
目前對于肼的快速檢測已經(jīng)有了一定成果，如2021年12月我國研究者在Dyes and Pigments期刊上發(fā)布了一項研究成果，研制出一種基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移 (ICT) 機制的具有低熒光背景的新型開啟型熒光探針ACFP等。近日，中國科學院新疆理化技術研究所爆炸物傳感檢測團隊也在肼的光學探針設計、識別檢測原理方面取得了突破，提出了探針識別位點與肼分子間非共價相互作用的精確調(diào)控策略。相關研究成果發(fā)表在Cell Reports Physical Science上。
該研究成果為反應型熒光探針。研究人員從反應型熒光探針與目標物分子相互趨近角度出發(fā)，以探針識別位點與肼分子間非共價相互作用為著眼點，通過帶有不同吸電子基團的R-苯甲酸與熒光素分子間的酯化反應，構(gòu)建了系列以酯鍵為識別位點的熒光探針分子F-R(R=-CN、-NO2、-F)。
通過設計鄰近識別位點的R-苯基團的吸電子能力，精確調(diào)節(jié)酯鍵與肼之間的相互作用，以促進探針與分析物在預化學方法中的結(jié)合。該調(diào)控策略顯著提升了檢測體系的響應速度。在研究中經(jīng)過調(diào)控優(yōu)化后的F-CN探針分子能夠在2-3 s內(nèi)完成對肼的超快熒光點亮檢測，而之前報道的熒光點亮型探針分子應時間范圍為600-3600s。
實驗證明了該探針在可靠地現(xiàn)場快速檢測肼方面的適用性。這種相互作用調(diào)制策略能夠為探索用于精確、超靈敏和即時化學檢測的高性能熒光探針設計提供啟示。
編輯點評：熒光傳感是一種快速可視化、高度特異性、簡單便攜、經(jīng)濟高效的成像技術，在臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測、爆炸物識別等領域有著廣泛應用。識別位點方面的調(diào)制能夠提高熒光探針檢測的選擇性、靈敏度和速度，有利于熒光探針各種實際的現(xiàn)場應用。
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