可视化荧光探针的构建及其对酒中硫化氢分子的识别传感机理研究

Hydrogen sulfide (H2S) is a compound with strong “rotten egg” aroma. It is an important volatile sulfur compound in red wine and beer but contributes negatively to wine quality and responsible for faulty wines with potentially large economic losses. Abnormal levels of H2S cause various diseases. So, develop an efficiently and rapidly responsive detection method of hydrogen sulfide has the vital significance. In this project, hydrogen sulfide as the object of study, to construct the fluorescent probe with double fluorescent groups from the recognition mechanism of fluorescent probe. By studying the recognition/sensing mechanism and the fluorescence performance (range of pH values, response time, selectivity, detection range, detection limit, fluorescence quantum yield, different color changes to different concentrations of hydrogen sulfide), to obtain rapidly response, highly sensitive and selective fluorescent probe, which has different color changes to different concentrations of hydrogen sulfide in red wine and beer. Achieve the accurate quantitative, rapid qualitative detection and semi-quantitative detection of hydrogen sulfide. The strategy proposed here will provide a new technique possibility for the rapid detection of hydrogen sulfide in red wine and beer. It will be to provide significant theoretical support for the application of fluorescent probe technique to rapid detection of food safety.

硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的化合物，是影响葡萄酒和啤酒风味的主要挥发性硫化物，其含量过高是造成葡萄酒及啤酒变为劣质酒的重要原因，会造成巨大的经济损失。当人体内硫化氢浓度异常时，会引发多种疾病。因此，开发高效和快捷的硫化氢检测方法具有重要的意义。本项目以硫化氢为研究对象，从荧光探针的识别机理出发，构建具有双荧光基团的硫化氢荧光探针。通过对荧光探针的识别传感机理，及其荧光性能（pH适用范围、响应时间、选择性、检测范围、检测限、荧光量子产率、探针对不同浓度硫化氢颜色响应等）进行研究，得到响应迅速、灵敏度高、选择性好、对不同浓度硫化氢具有不同颜色响应的荧光探针，该探针可以实现葡萄酒和啤酒中硫化氢的精确定量，快速定性以及快速半定量检测。本项目预期的研究成果将为葡萄酒和啤酒中硫化氢的快速检测提供一种新的方法，进而为有机荧光探针技术在食品安全快速检测中的应用提供科学依据。

硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的化合物，是影响葡萄酒和啤酒风味的主要挥发性硫化物，其含量过高是造成葡萄酒及啤酒变为劣质酒的重要原因，会造成巨大的经济损失。当人体内硫化氢浓度异常时，会引发多种疾病。因此，开发高效和快捷的硫化氢检测方法具有重要的意义。本项目在前期研究基础上，以葡萄酒和啤酒中对硫化氢（H2S）分子具有良好识别能力的基团，2, 4-二硝基苯磺酰基、2, 4-二硝基苯为识别基团，构建了6个具有双荧光基团的可视化H2S荧光探针，所有探针可以应用于对实际葡萄酒、啤酒样品中H2S含量的检测，通过添加回收率对H2S含量测定精度进行确证。测量的结果与添加的H2S含量基本保持一致，其回收率的范围为90.0% - 110.0 %。同时通过亚甲基蓝分光光度法对照试验对检测结果进行了验证。由此可证明，探针可应用到实际酒样中H2S含量的检测，具有潜在的实际应用价值，当不同浓度H2S滴加到探针III-2溶液的比色皿中，在可见光下观察到溶液颜色由无色变为紫色，当不同浓度H2S滴加到探针III-2试纸上时，在自然光下观察到试纸颜色由无色变为紫色。探针III-2的试纸可以用于H2S的快速半定量检测。项目得到了响应迅速、灵敏度高、选择性好、对不同浓度H2S具有不同颜色响应的，酒中H2S检测专属荧光探针，实现了葡萄酒和啤酒中H2S的精确定量、快速定性以及快速半定量检测。本项目开发的有机荧光探针为葡萄酒和啤酒中H2S的快速检测提供了一种新的方法，为有机荧光探针技术在食品安全检测中的应用提供科学依据，为我国在食品安全快速检测方法方面的研究提供了新的参考。