《Analytica Chimica Acta》：Interference-Reduced Detection of 1,2-Dihydroxybenzene using an Acid-Tolerant Luminescent Probe
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张新雅|冯瑞冰|张鹏伟|范宇|贾书仪|陶瑶|方大峰|王宇|张慧|张庆文|柴慧宁|李国东|余华澳门中医药研究与开发中心，中国中医科学院中药机制与质量国家重点实验室，澳门特别行政区999078，中国摘要背景植物多酚，尤其是含有1,2-二羟基苯结构的黄酮类和酚酸，是具有健康益处的生物活
张新雅|冯瑞冰|张鹏伟|范宇|贾书仪|陶瑶|方大峰|王宇|张慧|张庆文|柴慧宁|李国东|余华
澳门中医药研究与开发中心，中国中医科学院中药机制与质量国家重点实验室，澳门特别行政区999078，中国
摘要
背景
植物多酚，尤其是含有1,2-二羟基苯结构的黄酮类和酚酸，是具有健康益处的生物活性化合物，但在酸性水果基质（pH 4–6）中检测它们仍然具有挑战性。传统的基于硼酸的探针通常由于酯键易发生水解而在酸性介质中不稳定。同时，尽管高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-质谱（LC-MS）技术具有出色的灵敏度和选择性，但它们仍然需要大量人力，并且经常在减轻复杂基质干扰方面遇到困难。
结果
在这里，我们开发了一种使用硼酸功能化的长寿命发光金属探针（Ir-PIPB）来减少干扰的1,2-二羟基苯检测方法。值得注意的是，Ir-PIPB在pH 4.4–5.6的范围内表现出稳定的发光，并且能够以低至1 μM的浓度检测出表儿茶素。关键的是，其长发光寿命（>800 ns）有效抑制了复杂果汁基质中的内在发光干扰，这是通过时间分辨发射光谱确定的。有趣的是，通过引入不同浓度的香豆素作为荧光干扰物，我们发现Ir-PIPB的干扰减少能力需要根据基质复杂性进行样品特异性优化。
意义
本研究提出了一种使用硼酸功能化的长寿命发光金属探针来减少干扰的1,2-二羟基苯检测方法。这种方法为在酸性环境中，特别是在复杂的基于水果的基质中检测生物活性多酚提供了一种稳健可靠的方法。
引言
多酚是一类重要的天然化合物，广泛存在于植物中，主要存在于水果、蔬菜、茶叶、坚果、谷物和其他植物性食物中[1]。植物中最突出的多酚是黄酮类和酚酸，它们都含有特征性的1,2/1,2,3-二羟基苯结构[2]。植物多酚的营养价值受到了越来越多的关注，因为研究表明这些化合物可以延缓衰老过程，降低心血管疾病的风险，并在癌症预防中发挥关键作用[3]、[4]、[5]。鉴于这些生物活性，植物多酚已成为食品质量评估的重要组成部分[6]、[7]。
多酚的鉴定和定量，特别是那些含有1,2-二羟基苯结构的多酚，不仅对于评估其营养价值至关重要，而且对于确保其在医药和食品工业中的有效应用也非常重要。高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-质谱（LC-MS）长期以来一直被用于分析这些化合物，因为它们具有高灵敏度和选择性[8]、[9]。然而，LC-MS方法受到高成本、复杂样品制备和长分析时间的限制，使其不适合常规检测。因此，人们越来越感兴趣于开发更高效、快速和成本效益更高的分析技术。
硼酸可以与1,2-或1,3-二醇特异性反应形成五元或六元环酯，已被用于开发用于选择性识别和检测含顺式二醇物种的探针，包括多酚[10]、[11]、[12]。也报道了几种基于硼酸的多酚检测探针，例如用于检测茶多酚的紫外吸收光谱法和用于检测没食子酸的荧光方法[13]。然而，这些基于硼酸的探针在复杂样品基质中准确检测微量多酚化合物时面临挑战，因为存在干扰和灵敏度限制。例如，富含多酚的水果通常具有酸性pH值，其复杂的基质常常产生显著的干扰信号[14]。因此，需要具有增强干扰减少能力的探针，以便在如此复杂的环境中有效检测多酚。为了克服这些挑战，荧光过渡金属配合物，特别是铱(III)配合物，因其较大的斯托克斯位移、显著的光稳定性和长寿命的发射寿命而成为优秀候选者，这对于通过时间分辨技术消除短寿命的背景自荧光特别有利[15]。
在这里，Ir-PIPB是一种硼酸功能化的铱(III)配合物，它结合了硼酸的选择性识别能力和铱(III)配合物的长寿命发光[16]，在酸性环境中表现出令人满意的多酚检测性能，能够检测到低至1 μM的多酚表儿茶素（EPI）。值得注意的是，Ir-PIPB在pH 4.4至5.6的范围内表现出稳定的发光，这与富含多酚的果汁（如荔枝和Rosa roxburghii）的自然pH值完全一致。关键的是，Ir-PIPB具有超长的发光寿命（>800 ns），远超过传统荧光团的寿命，这可以通过时间分辨发射光谱（TRES）有效抑制复杂果汁基质中的内在发光干扰，从而提高灵敏度和选择性。有趣的是，进一步分析表明，TRES中最小干扰的最佳延迟时间随香豆素（COU）浓度的不同而变化，表明降低噪声的效果需要根据基质复杂性对延迟时间进行样品特异性优化。总体而言，本研究建立了一种稳健且多用途的策略，用于减少干扰的多酚检测，即使在高度复杂的基质中也能实现满意的灵敏度和选择性。
章节片段
试剂和仪器
Horiba Fluoromax-4和HORIBA Fluorolog-3. EPI（98%）购自J&K Scientific（北京，中国）。COU 6（98%）购自Macklin Inc.（上海，中国）。胡椒碱、 rutaecarpine、oxymatrine、cinchonidine等购自MedChemExpress（新泽西，美国）。除非另有说明，所有化学试剂均来自商业供应商。
探针的检测条件
使用UV-Vis光谱法和发光法确定了Ir-PIPB的最佳激发波长和最大发射波长
减少干扰的Ir-PIPB探针的设计和合成
首先，使用了具有硼酸基团的Ir-PIPB长寿命铱(III)配合物，用于快速准确地定量植物提取物中的多酚[16]。如图1a所示，Ir-PIPB包含两个功能基团：一个基于硼酸的识别单元和一个基于铱(III)配合物的发光单元，两者通过苯基连接剂连接[17]。检测机制涉及硼酸基团和酚类之间的特异性复合物形成
结论
植物多酚，特别是含有1,2-二羟基苯结构的黄酮类和酚酸，是具有营养和药理意义的化合物，在延缓衰老、心血管健康和癌症预防方面显示出益处。虽然传统的分析方法（如HPLC和LC-MS）提供了灵敏的检测，但它们的高成本和操作复杂性限制了其广泛应用（表S1）。最近，已经开发了各种荧光探针用于
CRediT作者贡献声明
张鹏伟：撰写 – 审稿与编辑，资金获取。冯瑞冰：撰写 – 审稿与编辑，资金获取。张新雅：撰写 – 原始草稿，实验研究。方大峰：资源支持。陶瑶：实验研究。贾书仪：实验研究。范宇：实验研究。柴慧宁：撰写 – 审稿与编辑，监督，数据管理。张庆文：撰写 – 审稿与编辑，资金获取。张慧：资源支持。王宇：资源支持。余华：撰写 – 审稿与编辑，
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（82304698、32300317和82202639）、科学技术发展基金（澳门SAR，文件编号0150/2022/A3、0007/2022/AKP、0034/2025/AFJ和0002/2025/NRP）、广州市青年科学技术人才支持项目（QT-2025-045）、山东省青年科技创新计划（编号2024KJG038）、惠州-香港-澳门合作发展基金（2025EQ010043）以及2024年南京
