次氯酸(HClO)是日常生活中常用的消毒剂,在预防和控制传染病传播方面发挥着重要作用。此外,它是生物体内独特的活性氧(ROS),也是正常氧化代谢的副产物[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。在正常水平下,次氯酸有助于增强免疫力、消灭细菌、杀死病变细胞并调节生物过程[6]、[7]、[8]。然而,在缺氧、缺血、吞噬作用、化学或辐射损伤、炎症和衰老等条件下,过量的HClO会破坏细胞氧化还原平衡,从而导致氧化应激和组织损伤。因此,它与炎症和氧化应激相关疾病(如肺损伤、类风湿性关节炎和肾脏疾病)密切相关。在更严重的情况下,长期的氧化损伤可能进一步导致慢性疾病,包括动脉粥样硬化和神经退行性疾病[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。因此,准确快速地检测样品和活细胞中的HClO具有重要意义。
传统的HClO检测方法包括电化学方法[14]、气相色谱[15]和液相色谱[16]。这些分析方法都需要昂贵的仪器和复杂的样品预处理[17]。由于荧光探针具有高灵敏度、高选择性、非侵入性和低毒性[18]、[19]、[20]、[21]、[22],它们正迅速成为最有前景的检测方法之一。因此,开发用于HClO检测的荧光探针受到了广泛关注。萘二甲酸酐是一种典型的荧光基团,其萘环结构提供了共轭平面结构,这使得量子产率较高且化学稳定性良好。此外,其结构易于修饰。然而,为了实现靶向传感并减少有机试剂造成的损伤,大多数基于萘酰亚胺的探针需要进一步修饰,这些修饰可以提高水溶性和靶向能力[23]、[24]、[25]。
基于这些特性,设计了一种具有分子内电荷转移(ICT)特性的新型荧光探针Z。该探针由三部分组成[26]、[27]、[28]:萘酰亚胺荧光团作为响应单元,吗啉和哌嗪基团作为溶酶体靶向和pH响应单元[29]、[30],氮-二甲基硫代氨基甲酰氯基团作为HClO的识别单元[32]、[33]、[34]。加入HClO之前,由于ICT效应,荧光被抑制;加入HClO后,ICT过程被抑制,荧光强度显著增强。总之,该探针具有高水溶性、良好的靶向能力和快速响应特性,能够检测活细胞中HClO水平的动态变化,同时为水样中HClO的监测提供了有效方法。