本文是一篇医学论文，笔者通过引入不同荧光团，构筑基于双键亲核进攻机理的荧光探针用于二氧化硫的检测，调控不同荧光团间能量传递在响应前后的差异，实现特异性比率荧光，极大提高探针的stokes位移和发射波长范围，并用于亚细胞器及食品中SO2的检测，为开发新型SO2荧光探针提供了设计思路。
1.材料与方法
1.1仪器和试剂
1.1.1主要仪器
1.2实验方法
1.2.1溶液配制方法
（1）探针溶液的配制
通过精确称取YN-PQ-D（7.2 mg）并将其溶解在DMSO（10 mL）中制备探针储液（1 mM）。通过精确称取LLZ-IPY（6.1 mg）并将其溶解在DMSO（10 mL）中制备探针储液（1 mM）。通过精确称取GXY-IPY（6.7 mg）并将其溶解在DMSO（10 mL）中制备探针储液（1mM）。
（2）待测离子溶液的配备
SO32-，SO42-，S2O32-，HS-，CO32-，HCO3-，NO3-，H2O2，F-，Br-，I-，SCN-，ClO-，ClO4-，Cl-，GSH（谷胱甘肽），Cys（半胱氨酸），Hcy（同型半胱氨酸），Na+，K+，Zn2+，Mg2+等所需离子分析物，用市售去离子水配制为20 mM浓度的储液备用。
（3）PBS缓冲溶液配备
规格2 g袋装PBS粉末溶于2 L超纯水中，过夜搅拌均匀直至溶解，高温高压灭菌后，置于冰箱上层4℃保存备用。
（4）细胞培养基配制
在45 mL DMEM高糖培养基中加入4.5 mL胎牛血清（FBS）以及495μL青霉素和链霉素混合溶液（100X双抗）。漩涡混匀器摇晃均匀后，置于冰箱上层4℃保存备用。
2.实验部分
2.1基于丹磺酰氯检测SO2的荧光探针
2.1.1基于丹磺酰氯检测SO2的荧光探针的设计及合成
（1）化合物YN-PQ的合成
将8-羟基久洛尼定-9-醛（0.5 mmol，0.11 g）和4-哌嗪苯乙酮（0.5 mmol，0.09 g）混合在浓H2SO4（8 ml）中，90℃下回流、搅拌8小时。冷却至室温，倒入100 ml冰水中，加入1 mL HClO4，收集沉淀，过滤，真空干燥箱干燥后得到黑色粉末状产物YN-PQ 140 mg，产率70%。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ8.45(d,J=8.2 Hz,1H),8.14(d,J=9.1 Hz,2H),7.86(d,J=8.2 Hz,1H),7.53(s,1H),7.21(d,J=9.2 Hz,2H),3.76-3.62(m,4H),3.54(d,J=23.5 Hz,4H),3.30-3.20(m,4H),3.01(t,J=6.2 Hz,2H),2.92-2.80(m,2H),2.12-1.81(m,4H).（
2）荧光探针YN-PQ-D的合成
将YN-PQ(0.400 mmol,154 mg)和丹磺酰氯(0.400 mmol,0.108 g)混合在干燥的CH2Cl2(15 mL)中，加入Et3N(0.5 mL)。室温下搅拌1.5 h，用CH2Cl2/MeOH(5/1)硅胶柱层析纯化深紫色溶液，负压引流旋蒸后，置于真空干燥箱内干燥得到化合物YN-PQ-D 175 mg，产率61%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.75-8.60(m,1H),8.49-8.40(m,1H),8.24(d,J=7.3 Hz,1H),8.18(s,1H),7.91(d,J=8.9 Hz,2H),7.58(d,J=8.0 Hz,2H),7.46(d,J=8.1 Hz,1H),7.28(d,J=9.0 Hz,3H),6.90(d,J=8.9 Hz,2H),3.72-3.39(m,8H),3.34(d,J=4.9 Hz,4H),3.12-2.76(m,9H),2.07(d,J=35.0 Hz,5H),1.25(s,3H).MS(m/z):calculated:[C37H39N4O3S]+=619.2743,found:619.2740.
2.2基于花菁类荧光基团检测SO2的荧光探针
2.2.1基于花菁类荧光基团检测SO2的荧光探针的设计及合成
（1）化合物1的合成
将4-羟基间苯二甲醛（0.6 g，4 mmol）、乙酸铵（0.92 g，12 mmol）和苯基（吡啶-2-基）甲酮（0.49 g,2.7 mmol）溶解在乙酸（20 mL）中，并将混合物在110℃搅拌反应10 h。冷却至室温后，将反应液倒入冰水中，过滤沉淀，用乙醇洗涤。粗产物不需经进一步纯化，可直接用于下一步反应合成。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ9.90(s,1H),8.16-8.09(m,1H),8.09-7.99(m,1H),7.99-7.82(m,4H),7.53-7.39(m,2H),7.29(q,J=7.4 Hz,1H),7.20(d,J=8.5 Hz,1H),7.00(dd,J=9.3,5.7 Hz,1H),6.78(dd,J=10.0,3.6 Hz,1H).HRMS(ESI-MS)m/z calcd for C20H14N2O2[M+H]+315.1134found 315.1126;[M+Na]+337.0953 found 337.0943.
（2）探针LLZ-IPY的合成
向化合物1（188 mg，0.6 mmol）和1-乙基-2,3,3-三甲基-3H-碘化吲哚（210 mg，0.63 mmol）在EtOH（20.0 mL）的混合物中的溶液中加入乙酸钠（25 mg）。将反应溶液在80℃搅拌6小时。减压旋蒸除去溶剂，粗产物通过柱色谱法纯化，使用二氧化硅，用CH2Cl2/MeOH（20:1）作为洗脱剂，真空干燥箱干燥后得到深棕色固体190.3 mg。产率：52%。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ8.33-8.19(m,2H),8.21-8.05(m,1H),7.97(t,J=8.2 Hz,3H),7.70(dd,J=27.8,7.3 Hz,2H),7.55–7.40(m,4H),7.40–7.21(m,2H),7.10–6.83(m,2H),6.69(d,J=6.5 Hz,2H),4.35(d,J=7.1 Hz,2H),1.71(s,6H),1.41-1.17(m,3H).13C NMR(101 MHz,DMSO)δ.180.53,172.96,150.81,144.26,142.06,141.57,138.39,135.75,129.76,129.13,128.83,126.25,125.85,124.80,123.33,122.87,120.62,118.27,111.89,111.04,97.65,49.20,29.17,12.72.HRMS(ESI-MS)m/z:calcd for C33H30N3O[M]+,484.2383;found,484.2355.
3.结论······················38
3.结论
本论文中，通过三部分工作，基于FRET和ESIPT等不同的实验机理，成功创新设计开发了三种双通道比率小分子荧光探针用来检测二氧化硫及其衍生物。探针YN-PQ-D及LLZ-IPY作为比率荧光探针分别基于FRET和ESIPT机制，不仅具有优异的选择性，较低的检测限、极快的响应时间，而且能够作为“肉眼”来识别SO32-的比色探针，并成功应用于活细胞，通过细胞成像来检测SO32-。其中探针LLZ-IPY还具有线粒体靶向特性，能够用来追踪亚细胞器内的二氧化硫。探针GXY-IPY，具有近红外的荧光发射（745 nm），及大的荧光光谱迁移（265 nm），并能够克服食品环境中的复杂背景干扰，成功应用于食物（冰糖和腐竹）中亚硫酸盐的检测。
参考文献（略）