引用本文:孙新峰，朱奕妍，解晓华，等. 香豆素席夫碱类肼荧光探针的合成及性能研究[J]. 化学试剂, 2024, 46(10):52-57.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2024.0170
肼(N2H4)广泛应用于医药、农药、材料等领域，但N2H4也是一种高毒性物质，其泄露会对人体健康和环境安全造成严重危害。因此，开发一种可靠、实时、灵敏的检测微量N2H4的方法至关重要。基于荧光探针的荧光检测法因具有操作简便、成本低、灵敏度高以及良好的生物相容性等优势，近些年在N2H4的检测中备受关注。目前，文献报道了多种肼荧光探针，但许多探针还存在选择性差、检出限高等不足，限制了这些探针的应用，因此开发高性能的新型肼荧光探针仍具有重要的意义。
1.报道了一种新型的香豆素席夫碱类Turn-on型肼荧光探针HAPC；
2.探针HAPC对肼具有良好的选择性与抗干扰能力、较大的斯托克斯位移，检出限低至1. 92×10-7 mol/L，检测最适pH范围为3~8；
3.探针HAPC能制作成便携式试纸，已成功用于气态肼的检测，为更好开发新型席夫碱类肼荧光探针提供参考。
1.2.1 探针HAPC的合成
将0.16 g (0.51 mmol)荧光母体ADPC、0.075 g (0.61 mmol)4-羟基苯甲醛以及15 mL乙醇置于50 mL圆底烧瓶中，加入2滴醋酸，油浴加热90 ℃反应，6 h后反应完全。冷却后抽滤，用乙醇洗涤，室温干燥后得橙色固体0.17 g，收率为61%。2.1 探针HAPC的光谱响应
为了考察探针HAPC对N2H4的光谱响应，在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液，pH7.4)=9∶1的溶液中，测定了探针HAPC（10 μmol/L）与N2H4（200 μmol/L，是指在体系中的终浓度，下同）反应前后的紫外吸收和荧光发射光谱。
2.2 反应时间的影响
随后，考察了探针HAPC与N2H4的最佳反应时间。如图3所示，在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液，pH7.4) =9∶1的体系中，加入N2H4（200 μmol/L）后，HAPC（10 μmol/L）的荧光强度在20 min内随反应时间增加迅速增大，随后增速减慢并在40 min后基本保持稳定。由此可知，HAPC与N2H4的最佳反应时间为40 min。
2.3 pH的影响
pH值是影响荧光探针实际应用的一个重要因素，因此考察了不同pH对探针在524 nm处荧光强度影响。如图4所示，在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液) =9∶1的体系中，当不加N2H4时，探针HAPC的荧光强度在pH 3~12之间基本不变，表明探针自身在酸性或者碱性测试体系中都较为稳定。
2.4 探针HAPC的选择性和抗干扰性实验
为了评估探针HAPC对N2H4的选择性，在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液，pH7.4) =9∶1的体系中，分别测试了CH3COO-，I-，H2PO4-，F-，N3-，Cl-，HSO3-、Br-，K+，Al3+，Ca2+，Na+，Mg2+，Fe2+、Zn2+、Hcy、GSH、Cys、尿素、氨水、硫脲、苯胺、羟胺对HAPC的荧光响应。由图5可知，在10 μmol/L的HAPC溶液中，分别加入200 μmol/L的上述各种分析物或N2H4后，其他分析物并未对探针的荧光强度产生明显的影响，而N2H4则会使探针在524 nm处的荧光强度显著增强。
2.5 探针HAPC的荧光滴定实验
在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液，pH7.4) =9∶1的溶液中，记录了10 μmol/L探针与不同浓度的N2H4（0~400 μmol/L）反应后的荧光光谱。如图7所示，HAPC在524 nm处的荧光强度随着N2H4浓度的增大而逐渐增强，并在N2H4的浓度大于200 μmol/L后趋于稳定。
本文设计合成了一种新型的香豆素席夫碱类Turn-on型肼荧光探针HAPC，其结构经核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨质谱确证。在V(DMSO) ∶V( PBS缓冲液，pH 7.4) =9∶1的测试体系中，探针与N2H4反应前后，测试体系由微弱荧光变为强黄绿色荧光。在1~80 μmol/L的范围内，探针荧光强度与N2H4浓度线性关系良好（R2 = 0.9906），检出限为1. 92×10-7 mol/L。该探针在pH 3~8内对N2H4荧光响应稳定，并具有良好的选择性和抗干扰能力。通过对紫外吸收光谱、荧光发射光谱、HPLC以及高分辨质谱的分析，证实了探针对N2H4的识别机制。此外，探针HAPC还能被制作成便携式试纸用于气态N2H4的检测，具有较好的应用前景。
