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痕量肼檢測方法新進(jìn)展：反應(yīng)型熒光探針實(shí)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(diǎn)擊量：4781
近日，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所爆炸物傳感檢測團(tuán)隊(duì)也在肼的光學(xué)探針設(shè)計(jì)、識別檢測原理方面取得了突破，提出了探針識別位點(diǎn)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(xiàng)目成果】肼(N2H4)，又稱聯(lián)氨，有很強(qiáng)的還原性，常用于噴氣式發(fā)動機(jī)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(qiáng)的毒性，可嚴(yán)重?fù)p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(yán)重的生命威脅。因此在生產(chǎn)中需要實(shí)時監(jiān)測肼的含量，進(jìn)行快速預(yù)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(xiàng)研究成果，研制出一種基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移 (ICT) 機(jī)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(xué)院新疆理化技術(shù)研究所爆炸物傳感檢測團(tuán)隊(duì)也在肼的光學(xué)探針設(shè)計(jì)、識別檢測原理方面取得了突破，提出了探針識別位點(diǎn)與肼分子間非共價相互作用的精確調(diào)控策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在Cell Reports Physical Science上。
該研究成果為反應(yīng)型熒光探針。研究人員從反應(yīng)型熒光探針與目標(biāo)物分子相互趨近角度出發(fā)，以探針識別位點(diǎn)與肼分子間非共價相互作用為著眼點(diǎn)，通過帶有不同吸電子基團(tuán)的R-苯甲酸與熒光素分子間的酯化反應(yīng)，構(gòu)建了系列以酯鍵為識別位點(diǎn)的熒光探針分子F-R(R=-CN、-NO2、-F)。
通過設(shè)計(jì)鄰近識別位點(diǎn)的R-苯基團(tuán)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(jìn)探針與分析物在預(yù)化學(xué)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(yīng)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(diǎn)亮檢測，而之前報道的熒光點(diǎn)亮型探針分子應(yīng)時間范圍為600-3600s。
實(shí)驗(yàn)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?yàn)樘剿饔糜诰_、超靈敏和即時化學(xué)檢測的高性能熒光探針設(shè)計(jì)提供啟示。
編輯點(diǎn)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(jì)高效的成像技術(shù)，在臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測、爆炸物識別等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。識別位點(diǎn)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(shí)際的現(xiàn)場應(yīng)用。
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