2.1 探针PTZCN对ClO^-的光谱识别

为了测试探针PTZCN对不同阴离子的特异性识别能力，在空白探针溶液(Free)中分别加入30 μL的待测离子或其他氧化性物种的溶液进行测试。如图1所示，大部分的待测物加入后，探针在293、344和445 nm处的吸收峰变化微弱；ONOO^-加入后导致445 nm处的吸收峰出现了轻微的蓝移和减弱，紫外区的吸收出现了明显的增强(绿色线)；而当向探针溶液中加入30 μL的ClO^-后，627 nm处出现了新的吸收峰(红色线)，293、344和445 nm处的吸收峰均出现了明显的降低，此时溶液的颜色由黄色迅速变为墨绿色。这可能是由于ClO^-加入后，CN和吩噻嗪环上电子的π→π^*跃迁过程被破坏，吩噻嗪的硫原子或芳香环向ClO^-氧化生成的中间体转移电子，生成了电荷转移复合物。

对探针分子进行荧光光谱选择性测试时(图2)，发现加入的大部分阴离子和氧化性物种对PTZCN溶液的无明显荧光开启变化；而加入ClO^-后，探针溶液在474和500 nm处出现明显的蓝色荧光发射，且强度为初始值的10倍以上。该结果表明，探针PTZCN对ClO^-具有较好的荧光选择性。

2.2 探针PTZCN对ClO^-的竞争实验

为了验证探针在复杂体系中对ClO^-的识别能力，在两种离子共存的条件下，对其进行了竞争测试。从图3a可知，当待测液中无ClO^-时，探针PTZCN在627 nm处的吸光度几乎为0；当向共存离子中加入ClO^-后，除了活性较强的·OH和ONOO^-外，大部分共存溶液的吸收强度均能出现大幅度上升，这可能是由于二者与ClO^-在溶液中发生氧化还原反应，消耗了大部分的ClO^-所致。当干扰分析物存在时，探针PTZCN的荧光强度均小于50；当ClO^-加入后，共存溶液的荧光强度均迅速升高(图3b)。尽管活性较强的·OH和ONOO^-消耗了加入的大部分ClO^-，PTZCN仍能产生显著荧光增强，说明其对ClO^-的反应能力优于其他活性物种。尽管在较高浓度的多种共存体系中观察到上述干扰现象，但在实际的生物环境中，由于上述干扰物的内源性浓度极低，潜在干扰通常不会发生。

2.3 探针PTZCN的光谱滴定实验

2.4 PTZCN在不同pH下对ClO^-的响应

2.5 PTZCN识别ClO^-的机理

为了深入了解探针识别ClO^-的过程，对探针进行了密度泛函理论(DFT)计算和ESI-MS测试。DFT计算显示，PTZCN的HOMO上的电子云主要分布在吩噻嗪分子上，而LUMO上的电子则都位于二氨基马来腈和CN键附近。这说明探针分子本身具有明显的电荷转移效应(ICT)，激发态电子会从吩噻嗪向二氨基马来腈转移(图7)。当HClO氧化CN后，尽管LUMO依然位于吩噻嗪区域，但HOMO的电子云扩展范围受限，ICT过程被削弱。这种从PTZCN到PTZCHO的能级变化表明非辐射跃迁被抑制，荧光发射增强。ESI-MS测试发现，PTZCN的分子碎片峰m/z=317.073 5；与ClO-发生反应后，溶液中出现了新的碎片峰m/z=227.040 5，该峰与吩噻嗪醛PTZ-CHO相吻合。

根据文献报道的反应机制^[16,17]，PTZCN识别ClO^-的机理可能为：在水溶液中，探针分子CN键上的碳原子首先受到ClO^-的亲核进攻，然后N原子接受H⁺质子，形成中间体I；随后I发生水解反应，生成不稳定的中间产物II；最终进一步重排形成吩噻嗪醛PTZCHO(图8)。

2.6 PTZCN在荧光成像中的应用

基于PTZCN对ClO^-优异的传感性能，进一步评估了其在HeLa细胞中外源性ClO^-成像的实际效果。如图9所示，仅与PTZCN(10.0 μmol/L)共孵育的HeLa细胞几乎未显示荧光信号(A1)；相反，当细胞与探针PTZCN(10.0 μmol/L)及ClO^-(100.0 μmol/L)共孵育后，则表现出强烈的蓝色荧光(B1)；将明场和蓝光通道下的图片叠加，发现蓝色荧光主要分布在HeLa细胞的细胞核区域，而细胞质区无明显荧光变化。这表明探针PTZCN的特异性较高，可以用于荧光标记细胞核及对活细胞外源性的ClO^-进行成像。