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Coordination Chemistry Reviews丨珠海先进院联合发表甲基化葫芦脲自组装型荧光探针的应用进展

来源:珠海中科先进技术研究院
作者:赵江林
日期:2026年05月09日

2026年4月22日,珠海中科先进技术研究院赵江林团队联合黄山学院、南京信息工程大学在国际著名学术期刊《Coordination Chemistry Reviews》(影响因子23.5)联合在线发表题为“Methyl modification empowers cucurbit[n]uril: Research on TMeQ[6]-based fluorescence probes for sensitive recognition and detection of analytes”综述文章。文章从系统层面详细概述了对称四甲基六元葫芦脲(TMeQ[6])在荧光探针领域的最新研究成果,为环境监测、生物医药与现场快速检测提供了全新技术路径。


文章上线截图


葫芦脲(又名瓜环)是一类重要的超分子主体化合物,传统六元瓜环(葫芦[6]脲)水溶性差、识别范围有限,难以满足复杂体系的精准检测需求。研究团队通过甲基修饰获得的TMeQ[6],在水溶性、空腔结构、识别选择性等方面实现关键突破,可通过主客体包合、端口配位、外表面相互作用等机制,与荧光基团组装成稳定性强、灵敏度高、选择性优异的超分子荧光探针。



目前,基于TMeQ[6]构建的荧光探针已成功应用于重金属离子、有害阴离子、稀土离子、环境有机污染物、生物标志物及挥发性有机物的高灵敏检测,部分目标物检出限低至10⁻⁸摩尔/升。在细胞成像与光动力治疗研究中,TMeQ[6]与卟啉组装后显著提升荧光强度与单线态氧产率,实现“成像—治疗”一体化,展现出良好的生物医学应用潜力。

该研究阐明了TMeQ[6]与传统六元瓜环的作用机制差异,揭示了甲基修饰对荧光信号调控的关键作用,为新型超分子探针的设计与开发提供了理论依据。研究团队表示,下一步将重点拓展检测靶点、提升复杂环境适应性,并推动便携式、标准化检测技术开发,加快成果向实际应用转化。

葫芦脲(瓜环)作为第四代超分子,是构筑MOFs和SOFs的基本单元之一,具有高度的稳定性,耐受高温、强酸。珠海中科先进技术研究院赵江林团队长期致力于葫芦脲(瓜环)超分子领域的研究,积累了深厚的专业经验,已全面掌握了各类葫芦[5-14]脲衍生物的合成制备技术。目前,团队已成功实现常规葫芦[5-8]脲以及多种水溶性葫芦脲(包括全甲基葫芦[5]脲、全甲基葫芦[6]脲、对称四甲基葫芦[6]脲、环己基葫芦[5]脲和环己基葫芦[6]脲)的公斤级规模化制备。此外,团队在脂溶性环丁基葫芦[5]脲和环丁基葫芦[6]脲的研究方面也取得了重要突破,现已具备百克级的制备能力。


部分代表性葫芦脲分子结构


珠海中科先进技术研究院赵江林副研究员和黄山学院李长江教授,南京信息工程大学陈凯副教授以及浙江大学衢州研究院王魁元博士为本文的共同通讯作者,黄山学院田飞扬博士为第一作者。


论文链接(https://doi.org/10.1016/j.ccr.2026.217996)