摘 " " "要： 苯硫酚（PhSH）是一類高活性和毒性的芳香族硫醇，在化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制備農(nóng)藥、聚合物和藥物。就近年來(lái)用于PhSH檢測(cè)和成像的熒光探針的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。這些探針根據(jù)識(shí)別部分進(jìn)行了分類，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)和傳感性能進(jìn)行了詳細(xì)介紹。此外，還討論了未來(lái)的研究前景。

關(guān) "鍵 "詞：苯硫酚；熒光探針；生物成像

中圖分類號(hào)：O657.3 " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A " " 文章編號(hào)： 1004-0935（2023）03-0423-04

苯硫酚（PhSH），又稱苯硫醇，屬于一類高活性、毒性廣泛用于制備農(nóng)藥、藥物和染料的芳香族硫醇[1]。盡管苯硫酚有用，但其毒性很高，因此被歸類為一類污染物化合物；它也被列為優(yōu)先污染物之一。動(dòng)物模型研究表明，苯硫酚對(duì)魚(yú)的中位致死劑量為0.01～0.4 mM，對(duì)小鼠的中位致死劑量為

46.2 mg/kg[2]。暴露于苯硫酚可引起許多癥狀，包括嘔吐、惡心、肌肉無(wú)力、咳嗽、呼吸增加，甚至死亡，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害[3-4]。

熒光檢測(cè)因其預(yù)處理簡(jiǎn)單、視覺(jué)感知方便、高靈敏度和生物成像分析而被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)分析物的有用工具[5-7]。近年來(lái)，在這一領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，許多有效的熒光探針被開(kāi)發(fā)用于的傳感和成像應(yīng)用。硫醇（包括生物硫醇、硫化氫和苯硫酚）是重要的化合物，具有獨(dú)特的性質(zhì)，如親核性、配位能力和還原能力[8-12]。通過(guò)利用這些特性，許多熒光探針被報(bào)道用于檢測(cè)硫醇[13-14]。在這些探針中，2，4-二硝基苯磺酰（DNPS）和2，4-二硝基苯（DNP）是兩種常用的識(shí)別部分，它們可以作為硫醇親核攻擊的有利位點(diǎn)[15-16]。與谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy）等生物硫醇相比，PhSH具有更高的pKa值。因此，與生物硫醇相比，PhSH可以作為一種更強(qiáng)大的親核試劑?；诓煌姆磻?yīng)性，通過(guò)將DNPS或DNP部分合并到各種篩選的熒光團(tuán)中，獲得了許多選擇性的PhSH探針。雖然近年來(lái)在開(kāi)發(fā)基于合成熒光探針的PhSH傳感熒光檢測(cè)方法方面取得了快速進(jìn)展，但這些研究尚未得到全面解決。本文綜述了熒光PhSH探針（包括幾種比色和發(fā)光探針）的報(bào)道，并根據(jù)識(shí)別部分進(jìn)行了總結(jié)和分類。并討論了未來(lái)研究的前景。

1 "苯硫酚熒光探針

1.1 "基于2，4-二硝基苯磺酸鹽的探針

以2，4-二硝基苯磺酸鹽作為識(shí)別部分，胡等人[17]報(bào)道了一種新型的基于二氰基異佛爾酮的近紅外熒光探針，二氰基異佛爾酮和丁香醛縮合形成熒光團(tuán)，通過(guò)引入2，4-二硝基苯磺酸基團(tuán)作為對(duì)苯硫酚的特異性識(shí)別基團(tuán)，用于快速檢測(cè)巰基苯酚。該探頭具有顯著的大斯托克斯位移（185 nm）。丁香醛與二氰異佛爾酮縮合形成的化合物NPQ-OH由于其分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）作用，具有良好的紅色熒光。2，4-二硝基苯磺酰氯的引入可以防止其ICT效應(yīng)，并引起熒光猝滅。加入苯硫酚后，以2，4-二硝基苯磺酸基作為識(shí)別位點(diǎn)，反應(yīng)生成NPQ-OH，恢復(fù)ICT效應(yīng)，產(chǎn)生熒光。NPQ-SH對(duì)苯硫酚具有較高的特異性和敏感性。此外，該探針在650 nm處的熒光與苯硫酚濃度在0～100 μM范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限低至65 nM。該探針已成功應(yīng)用于實(shí)際水樣中苯硫酚的檢測(cè)，具有良好的活細(xì)胞成像效果，同時(shí)顯示出其低細(xì)胞毒性的優(yōu)越性。

肖等人[18]設(shè)計(jì)并合成了一種新型的基于銥（Ⅲ）復(fù)合物的“開(kāi)啟”熒光探針I(yè)r-DNBS，其中含有兩個(gè)2，4-二硝基苯磺酸（DNBS）作為檢測(cè)硫酚及其衍生物的識(shí)別位點(diǎn)。其中，兩個(gè)C^N輔助配體（苯基吡啶）中的兩個(gè)吸電子基團(tuán)DNBS可以通過(guò)內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）機(jī)制完全猝滅基于銥（Ⅲ）復(fù)合物的探針I(yè)r-DNBS的熒光。在探針I(yè)r-DNBS的PBS/ DCM/DMSO溶液（pH=7.4）中加入噻吩，通過(guò)親核消除反應(yīng)（芳香族親核取代反應(yīng)）切斷兩個(gè)識(shí)別單元（DNBS），形成位于620 nm中心的強(qiáng)熒光復(fù)合物Ir-1，觀察到增強(qiáng)（約35倍）。結(jié)果表明，Ir-DNBS具有較大的斯托克斯位移（200 nm），高選擇性和高靈敏度，低檢測(cè)限（LOD=62.5 nM）。此外，它還能定量識(shí)別實(shí)際水樣中的噻吩，并有效檢測(cè)人血清中的噻吩。

1.2 "基于2，4-二硝基苯磺酸酰胺的探針

楊等人[19]設(shè)計(jì)并合成了一種新型的Ru基磷光探針Ru-LYP，其中2，4-二硝基苯磺酰基通過(guò)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（PET）機(jī)制作為檢測(cè)單元和發(fā)光猝滅劑。與其他常見(jiàn)的金屬離子，陰離子和脂肪族硫醇相比，該探針對(duì)苯硫酚表現(xiàn)出顯著的開(kāi)-關(guān)型磷光響應(yīng)。該探針能夠在純水介質(zhì)中工作，并在30 s內(nèi)立即對(duì)苯硫酚作出36倍的增強(qiáng)反應(yīng)。該探針顯示出較大的斯托克斯位移（216 nm）和較長(zhǎng)的發(fā)光壽命，并且檢測(cè)限低至30 nM。隨著噻酚的加入，磺酰胺鍵被芳香族親核取代反應(yīng)過(guò)程裂解，可見(jiàn)明顯的磷光增強(qiáng)。生成的配合物Ru-NH2具有明顯的聚集誘導(dǎo)發(fā)射增強(qiáng)（AIEE）現(xiàn)象和良好的光物理性能。探針用于實(shí)時(shí)檢測(cè)不同水樣中硫酚濃度，回收率高。

郭等人[20]利用二苯并[a，c]吩嗪-11-胺作為熒光團(tuán)和2，4-二硝基苯磺酰基作為識(shí)別位點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種新型的快速檢測(cè)水中的硫酚的熒光探針（probe-dbp）。該探針具有較大的斯托克斯位移

（120 nm）。更重要的是，在其他分析物如生物硫醇和常見(jiàn)金屬離子存在時(shí)，它對(duì)噻吩表現(xiàn)出高選擇性和靈敏度。在570 nm處的熒光強(qiáng)度與0～20 μM范圍內(nèi)的苯硫酚濃度之間存在良好的線性關(guān)系，在

40 nM處具有低檢測(cè)限。值得注意的是，該探針可以在5～13寬的pH范圍內(nèi)工作，響應(yīng)速度快。此外，該探針可用于淡水和海水樣品中硫酚的定量檢測(cè)。結(jié)果表明，即使在強(qiáng)堿性條件下，探針probe-dbp也具有在環(huán)境系統(tǒng)中檢測(cè)和定量檢測(cè)硫酚的巨大潛力。

Wu等人[21]開(kāi)發(fā)了一種通過(guò)尼羅藍(lán)（NB）和苯磺酰（DN）氯的一步偶聯(lián)的NIR熒光探針NB-DN。該探針對(duì)噻吩表現(xiàn)出顯著的近紅外（675 nm）熒光“開(kāi)啟”響應(yīng)，具有顯色反應(yīng)、靈敏度和選擇性高、響應(yīng)快、近紅外發(fā)射、檢測(cè)限低（1.8 nM）等良好特性。該探針被用于快速、直觀地測(cè)定幾種回收率良好（90%～110 %）的工業(yè)廢水中的硫酚。此外，該探針已被證明在HeLa具有良好的噻吩成像能力。

1.3 "基于2，4-二硝基苯醚的探針

Li等人[22]報(bào)道了一種以2，4-二硝基苯基為識(shí)別單元的近紅外熒光探針（DAPHDNP）。電子供體基團(tuán)N，N二甲基氨基和鄰羥基苯乙酮的DAPH染料被選為熒光信號(hào)單元，該探針根據(jù)ESIPT機(jī)制使用2，4-二硝基苯基作為識(shí)別單元來(lái)檢測(cè)苯硫酚。該探針對(duì)噻吩的特異性高于其他相關(guān)分析物。同時(shí)，在0～80 μM范圍內(nèi)，DAPH-DNP的相對(duì)熒光強(qiáng)度與噻吩酚濃度具有良好的線性關(guān)系。該探針的檢測(cè)限也為3.8×10?8和標(biāo)記的Stokes位移（192 nm）。此外，該探針可用于環(huán)境水樣中噻吩的監(jiān)測(cè)和活細(xì)胞中噻吩的成像，表明該探針在環(huán)境和生物體中具有真實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。

楊等人[23]基于開(kāi)環(huán)/閉環(huán)異構(gòu)化過(guò)程，合成了一種新的基于螺旋吡喃的比色探針SP-DNP，帶有2，4-二硝基苯基作為PhSH反應(yīng)位點(diǎn)。探針SP-DNP在水溶液中加入噻酚，引發(fā)2，4-二硝基酚單元的裂解，可以迅速得到花菁染料，然后選擇性地將有色花菁（MC）轉(zhuǎn)化為無(wú)色的螺旋吡喃（SP）異構(gòu)化，從而促進(jìn)噻酚的選擇性比色檢測(cè)。加入PhSH后，探針SP-DNP在紫外-可見(jiàn)光譜中表現(xiàn)出顯著的變化，與PhSH濃度具有良好的線性關(guān)系的關(guān)系，并導(dǎo)致明顯的顏色變化從紫色到無(wú)色，即使在存在其他干擾陰離子。探針SP-DNP表現(xiàn)出對(duì)PhSH的特定比色響應(yīng)，具有非?？斓捻憫?yīng)（在30 s內(nèi)）和高靈敏度（檢測(cè)限為0.55 μM）。該探針通過(guò)熒光猝滅過(guò)程顯示出對(duì)PhSH的良好選擇性和敏感性。此外，該探針SP-DNP成功地應(yīng)用于水溶液中噻酚的監(jiān)測(cè)。

Sun等人[24]設(shè)計(jì)并合成了一種基于丙二腈的比色和深紅發(fā)射熒光劑量計(jì)，專門(mén)用于硫酚的分子內(nèi)檢測(cè)電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。探針中的2，4-二硝基苯基團(tuán)可以被噻吩裂解，從而在645 nm（50倍）處產(chǎn)生強(qiáng)烈的深紅色熒光增加，檢測(cè)限較低，為9 nM。加入噻吩后，在30 min左右達(dá)到了發(fā)射強(qiáng)度的最大。同時(shí)，硫吩酚的存在可以導(dǎo)致顯著的比色變化，從橙色到藍(lán)色。此外，該劑量計(jì)可以定量地感知在水樣中激發(fā)的硫酚，并成功地在活的SH-SY5Y細(xì)胞中可視化硫酚。

Gong等人[25]利用相同的識(shí)別基團(tuán)二硝基苯基和具有羥基功能的近紅外熒光團(tuán)半花菁，開(kāi)發(fā)了直接連接的探針CyNO2和自消滅探針CyNO2，用于評(píng)估PhSH。盡管CyNO2易于合成且對(duì)巰基敏感，但探針CyNO2具有較高的選擇性，線性范圍從1.0×10-7到7.0×10-6 M，對(duì)PhSH的檢測(cè)限較低，為22 nM。此外，CyNO2已成功用于監(jiān)測(cè)活細(xì)胞和體內(nèi)的PhSH，表明自消滅探針的巨大潛力。

2 "結(jié)束語(yǔ)

熒光探針具有優(yōu)異的分析性能，如高靈敏度、快速響應(yīng)、特異性好、高光穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、高量子產(chǎn)率等。雖然在開(kāi)發(fā)有效的PhSH熒光探針?lè)矫嫒〉昧藢?shí)質(zhì)性和快速的進(jìn)展，但這些探針對(duì)PhSH的識(shí)別部分和反應(yīng)類型仍然相當(dāng)有限。這些探針大多是通過(guò)直接將含胺或羥基的熒光團(tuán)附加到2，4-二硝基苯磺?；?2，4-二硝基苯基的識(shí)別單元中而獲得的，具有顯著的熒光猝滅效果。通過(guò)PhSH介導(dǎo)的識(shí)別單元的裂解，探針系統(tǒng)可以恢復(fù)細(xì)胞的熒光光譜。未來(lái)的努力可以著眼于探索新的適當(dāng)?shù)娜彪娮踊驖撛诘碾x開(kāi)基團(tuán)作為識(shí)別部分，以敏感地響應(yīng)PhSH。在熒光團(tuán)和識(shí)別單元之間引入自焚連接劑也是建立比值探針的一種可行方法。

參考文獻(xiàn)：

［1］WU Y， SHI A， LIU H， et al. A novel near-infrared xanthene-based fluorescent probe for detection of thiophenol in vitro and in vivo[J]. New Journal of Chemistry， 2020， 44 （40）：17360-17367．

［2］SHEN Y， DAI L， ZHANG Y， et al. A ratiometric fluorescent probe for visualization of thiophenol and its applications[J]. Spectrochimica Acta Part A Molecular and Biomolecular Spectroscopy， 2020， 230：118061．

［3］LEI D， CHEN G R， HE X P， et al. Thiophenol detection using an AIE fluorescent probe through self-assembly with TPE-based glycoclusters[J]. Organic amp; biomolecular chemistry， 2019， 17 （41）： 9251-9256．

［4］NIU J， LI Y， ZHANG R， et al. A near-infrared fluorogenic probe for nuclear thiophenol detection[J]. Chemical Communications， 2021， 57，2800-2803：26-29.

［5］SUN X Y， LIU T， SUN J， et al. Synthesis and application of coumarin fluorescence probes[J]. RSC Advances， 2020， 10：10826-10847.

［6］楊清如， 李琳， 劉續(xù)威， 等. 新鮮果蔬有機(jī)磷農(nóng)藥快速檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 當(dāng)代化工， 2019， 48 （12）： 2919-2924.

［7］SHI X R， YIN C， ZHANG Y B， et al. A novel ratiometric and colorimetric fluorescent probe for hydrazine based on ring-opening reaction and its applications[J]. Sensors and Actuators B： Chemical， 2019， 285：368-374.

［8］WANG H， ZHANG P S， TIAN Y， et al. Real-time monitoring of endogenous cysteine levels in living cells using a CD-based ratiometric flfluorescent nanoprobe[J]. Anal. Bioanal. Chem. 2018， 410：4379-4386.

［9］CHEN D P， SHAN Y Y， LI J M， et al. External Reductant-Free Palladium-Catalyzed Reductive Insertion of Isocyanide： Synthesis of Polysubstituted Pyrroles and Its Applications as a Cysteine Probe[J]. Org. Lett. 2019， 21：4044-4048.

［10］LI Y F， ZHANG P， FU W S， et al. Smartphone-based colorimetric assay of antioxidants in red wine using oxidase-mimic MnO2 nanosheets[J]. Analyst， 2019， 144：5479-5485.

［11］LUO Z H， XU H， NING B G， et al. Ratiometric Fluorescent Nanoprobe for Highly Sensitive Determination of Mercury Ions[J]. Molecules， 2019， 24：2278.

［12］ MA X H， HAO Y Q， LIU J X， et al. A Green-emitting Fluorescent Probe Based on a Benzothiazole Derivative for Imaging Biothiols in Living Cells[J]. Molecules， 2019， 24：411.

［13］YUE Y ， HUO F ， YIN C. The chronological evolution of small organic molecular fluorescent probes for thiols[J]. Chemical Science， 2021，12：1220-1226.

［14］WANG F Y， ZHOU L， ZHAO C C， et al. A dual-response BODIPY-based flfluorescent probe for the discrimination of glutathione from cystein and homocystein[J]. Chem. Sci， 2015， 6：2584-2589.

［15］LIU Z X， ZHOU X， MIAO Y， et al. A Reversible Fluorescent Probe for Real-Time Quantitative Monitoring of Cellular Glutathione[J]. Angew. Chem. Int. Ed， 2017， 56：5812-5816.

［16］LI Y， WANG K N， LIU B， et al. Mitochondria-targeted two-photon flfluorescent probe for the detection of biothiols in living cells[J]. Sens. Actuators B-Chem， 2018， 255：193-202.

［17］HU G X， WANG Z， YANG W G， et al. Dicyanisophorone-based near-infrared fluorescent probe for the detection of thiophenol and its application in living cells and actual water samples[J]. Spectrochimica Acta Part A Molecular amp; Biomolecular Spectroscopy， 2022， 272： 120984.

［18］XIAO L， ZHANG D， ZHANG J， et al. A iridium（III） complex-based 'turn-on' fluorescent probe with two recognition site for rapid detection of thiophenol and its application in water samples and human serum[J]. Tetrahedron， 2020， 77：131738.

［19］YANG L， LI L， LI Y， et al. Highly sensitive Ru（II） complex-based phosphorescent probe for thiophenol detection with aggregation- induced emission characteristics[J]. New Journal of Chemistry， 2019， 44 （4）：1204-1210.

［20］GUO S， WANG L， JIANG B. A novel dibenzo[a，c]phenazine-based fluorescent probe for fast and selective detection of thiophenols in environmental water[J]. RSC Advances， 2022，12：8611-8616.

［21］WU J J， SU D D， QIN C Q， et al. A fast responsive chromogenic and near-infrared fluorescence lighting-up probe for visual detection of toxic thiophenol in environmental water and living cells-ScienceDirect[J]. Talanta， 2019， 201：111-118.

［22］LI Z， WU Y， SHEN Y， et al. Simple NIR-Emitting ESIPT Fluorescent Probe for Thiophenol with a Remarkable Stokes Shift and Its Application[J]. ACS Omega， 2020， 5 （19）：10808-10814.

［23］YANG L， LI Y， SONG H， et al. A highly sensitive probe based on spiropyran for colorimetric and fluorescent detection of thiophenol in aqueous media[J]. Dyes and Pigments， 2019， 175：108154.

［24］SUN X， WANG M， LU Y， et al. The construction of an effective far-red fluorescent and colorimetric platform containing a merocyanine core for the specific and visual detection of thiophenol in both aqueous medium and living cells[J]. New Journal of Chemistry， 2019， 43：14139-14144.

［25］GONG Y J， FENG D D， ZHANG Y P， et al. Optimized self-immolative near-infrared probe based on hemicyanine for highly specific monitoring thiophenols in living systems[J]. Talanta， 2020， 224：121785.

Research Progress of Fluorescent Probes for Detecting Thiophenol

LEI Yuan

（Yunnan Normal University， Kunming Yunnan 650500， China）

Abstract： "Thiophenol（PhSH） is a class of highly active and toxic aromatic thiols， widely used in the chemical industry to prepare pesticides， polymers and drugs. In this paper， the recent progress of fluorescent probes for PhSH detection and imaging was reviewed. These probes were classified according to the identified section， and their structure and sensing properties were introduced. Furthermore， future research prospects were discussed.

Key words： "Thiophenol; Fluorescent probe; Biological imaging