近日,江西科技师范大学有机功能分子江西省重点实验室蒲守智教授、刘刚教授团队,在《Microchemical Journal》上发表了题为“A near-infrared fluorescent probe for detecting hydrogen sulfide and its applications in monitoring food freshness and bioimaging”的研究成果。
硫化氢(H2S)与食品安全和生物系统密切相关,H2S不仅是食品腐败的重要标志物,同时作为第三种内源性气体信号分子,在生物体心血管保护、炎症调控等生理过程中发挥着关键作用,其水平异常与糖尿病、帕金森病等疾病密切相关。因此,H2S实时监测对于保护人类食品及生命安全至关重要。H2S传统检测方法依赖复杂仪器且无法实时成像,而现有荧光探针普遍存在发射波长短(<650nm)、抗干扰能力弱等问题,限制了实际应用。

图1 TPAT荧光探针的合成及检测应用示意图
研究团队以三苯胺为电子供体、双氰异佛尔酮为电子受体,引入2,4-二硝基苯磺酰氯作为H2S特异性反应位点,成功合成了一种检测H2S的近红外荧光探针TPAT。通过ICT效应(分子内电荷转移)该探针发射波长可拓展至近红外区域(670nm)。探针TPAT展现出以下优势:(1)高灵敏度:H2S检测限低至0.738μM,线性范围0–50μM;(2)快响应:2分钟内即可完成响应检测;(3)强抗干扰:对金属离子、硫醇等21种潜在干扰物无交叉响应;(4)双相检测:可制成试纸、硅胶粉及棉签,实现气/液相H2S的便携式检测。团队进一步将探针制备为检测试纸,应用于猪肉、牛肉、鱼虾等食品的新鲜度监测。应用研究结果进一步表明,TPAT探针可以在365nm紫外光下通过便携式测试条监测食品腐败过程中产生的H2S,洋葱表皮背景荧光抗干扰试验证实该探针具有优异的抗干扰性能。此外,TPAT具有优异的生物相容性,可实现A549细胞内H2S的荧光成像检测。上述研究结果表明TPAT在环境监测、食品安全和生物医学领域具有潜在的广泛应用。
江西科技师范大学化学化工学院2022级硕士研究生谭正宽为论文的第一作者,青年教师丁海昌博士、刘刚教授以及蒲守智教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(41867052、22263005)、江西省自然科学基金(20224ACB203006)及有机功能分子江西省重点实验室(2024SSY05141)的支持。
原文链接:DOI:doi.org/10.1016/j.microc.2025.112843