鈀(Pd)元素化合物是多種化學(xué)反應(yīng)的高效催化劑,也是航空航天、醫(yī)療器械、汽車制造業(yè)不可缺少的關(guān)鍵材料。工業(yè)生產(chǎn)所排放的鈀廢物會對土壤、水資源造成污染,被人體攝入后鈀離子可與DNA、含硫醇的氨基酸、蛋白質(zhì)和維生素B6發(fā)生配位,干擾細胞進程,還會引起過敏反應(yīng),如刺激眼睛和皮膚等,對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成威脅。傳統(tǒng)的鈀檢測技術(shù)靈敏度雖高,但大都需要精密的儀器、熟練的技術(shù)人員及相對繁瑣的樣品前處理步驟。此外,儀器檢測并不適用于生物體系。因此,開發(fā)具備生物相容性的鈀快檢技術(shù)對環(huán)境中鈀離子污染的風(fēng)險評價具有重要的意義。
熒光探針具有操作簡單、響應(yīng)快速、靈敏度高等特點,尤其適用于生物體系的可視化檢測。廣東省科學(xué)院測試分析研究所環(huán)境污染與風(fēng)險評價研究團隊設(shè)計開發(fā)了一種基于氟硼二吡咯(BODIPY)的新型小分子熒光探針應(yīng)用于溶液及生物體系鈀離子快速檢測。在溶液體系及檢測試紙上,探針均能夠快速表現(xiàn)出對鈀離子的熒光信號增強響應(yīng)(“OFF-ON”),手持紫外燈下肉眼可查;探針抗干擾性強,具有極高選擇性(圖1);檢出限低至納摩爾濃度,處于目前文獻報道的鈀離子熒光探針前沿。體外細胞實驗表明,探針具有良好的細胞通透性,可應(yīng)用于A549人非小細胞肺癌細胞內(nèi)鈀離子熒光成像(圖2)。該探針可制備成為試紙或試劑盒等檢測產(chǎn)品,應(yīng)用于環(huán)境鈀污染檢測及人體鈀攝入的早期健康風(fēng)險預(yù)警。
相關(guān)應(yīng)用研究成果以“A Boron Dipyrromethene-Based Fluorescence ‘OFF-ON’ Probe for Sensitive and Selective Detection of Palladium (II) Ions and Its Application in Live Cell Imaging”為題發(fā)表于《Chemistry - An Asian Journal》。上述工作得到了廣東省科學(xué)院建設(shè)國內(nèi)一流研究機構(gòu)行動專項資金項目的支持。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asia.202001144
圖1探針及檢測試紙對鈀離子的高選擇性響應(yīng)(紫外燈下肉眼可查)
圖2 A549細胞內(nèi)鈀離子熒光成像
?。ㄊ】茖W(xué)院測試分析研究所 陳曉非/供稿)