基于吩噻嗪-吲哚乙腈的比例型荧光探针PTZ-ICN：环境样本与活细胞中S2?的高效检测

《Journal of Fluorescence》：Phenothiazine-Indole Acetonitrile Based Ratiometric Chemosensor for S2? Ions: Applications To Environmental Samples and Living Cells

编辑推荐：针对环境与生物体系中硫化物(S2?)检测选择性差、响应慢的难题，研究人员开发了基于吩噻嗪骨架的比例型荧光探针PTZ-ICN。通过FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和HRMS验证结构，该探针在DMSO:HEPES(9:1)体系中展现出11.63 nM的检测限（R2=0.99941），并成功应用于水体、试纸、固态平台及A549活细胞成像，为环境监测与生物医学提供新工具。

　　硫化氢(H₂S)及其衍生物硫离子(S^2?)在环境毒理学和细胞信号传导中扮演双重角色，但传统检测方法常受复杂基质干扰。这项研究巧妙设计了一种基于吩噻嗪-吲哚乙腈骨架的比例型荧光探针PTZ-ICN，其分子结构通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(¹H/¹³C-NMR)和高分辨质谱(HRMS)精准解析。在模拟生理条件的DMSO:HEPES缓冲体系(体积比9:1)中，PTZ-ICN展现出对S^2?的特异性"开关式"响应，即使存在20种竞争性阴离子仍保持优异选择性。通过Job's plot和密度泛函理论(DFT)计算证实，探针与S^2?通过亲核加成机制形成1:1复合物，引发荧光比率信号变化（发射峰从475 nm红移至610 nm）。实际应用中，该探针不仅成功量化了污水处理厂出水中的痕量硫化物（回收率98.2%-102.7%），更在肺癌细胞(A549)中实现了线粒体靶向的实时成像，为研究H₂S相关病理过程提供了分子级可视化工具。