四苯基乙烯（TPE）作为**的AIE荧光基团，由于其分子内旋转振动的限制，在良性溶剂中产生弱的荧光，但在聚集状态下发出强烈的荧光。此外，由氨基酸组成的肽探针因其高水溶性，低生物毒性和良好的生物相容性，已成功应用于各种生物传感中。我们以此为基础，设计了一种新型肽荧光探针TP-2（TPE-Trp-Pro-Gln-His-Glu-NH2），用于Hg2+检测和细胞成像（图1）。TP-2探针中Trp，Gln，His和Glu的氨基酸侧链作为Hg2+结合位点，不仅提高了TP-2的选择性，还解决了TPE水溶性差的问题，从而使其用于细胞传感。

TP-2的光谱性质

我们随机选择15种不同金属离子来检测TP-2的选择性。结果显示，加入Hg2+后，TP-2的荧光强度增加了约30倍（图2a），并且这种增强几乎是瞬时的。然而，TP-2与其他金属离子几乎没有荧光反应。由于TP-2的肽序列和与Hg2+配位时形成的聚集体空间结构，TP-2对Hg2+具有高度选择性响应。空白探针溶液的主吸收峰在320nm附近，增大Hg2+浓度，290 nm处的吸收峰减少，同时在340 nm处的峰增加。然而，加入1.0当量Hg2+，TP-2的吸收光谱没有明显变化。为了明确TP-2对Hg2+的检测强度，研究了Hg2+浓度与探针检测之间的线性关系。如图2b所示，TP-2的荧光强度在470 nm处随Hg2+浓度的增加而增加，直至稳定状态。此外，Hg2+的检出限为41 nM（R2 = 0.9952），可用于追踪细胞中的Hg2+。

TP-2机理研究

如图3所示，Hg2+的摩尔分数为0.5时，荧光强度达到大值，从而证实了探针与Hg2+的1：1结合。1 H NMR滴定结果显示，将Hg2+浓度从0增大至1当量，TP-2中咪唑环上NH2质子从尖锐的多峰逐渐变化到平缓的双峰。这是由于金属离子与配体结合后，整体的分子结构发生折叠，从而导致多个质子位移在1NMR光谱中重叠，信号峰的分裂并不明显。进一步将Hg2+添加至2.0当量，1H NMR结果变化不大，这进一步证实了配体与Hg2 +的1：1络合。接着，利用透射电子显微镜（TEM）来观察TP-2与目标金属离子结合前后聚集体的微观形貌。如图4所示，TP-2的粒径为约30nm。然而，TP-2与Hg2+配合物存在不同的聚集体状态，TPE的聚集使荧光强度**增加。TP-2和TP-2-Hg2+的荧光寿命分别为2.65 ns和4.93 ns。加入Hg2+后，在418–612 nm内的量子产率提高到5.93％。作者对配位系统进行了分子模拟和理论计算来优化TP-2和TP-2-Hg2+模型，使其能量低和稳定性强（图5）。结果表明，与Hg2+进行配位的四个配体分别来自Trp，Gln，His和Glu的侧链。由于分子的部分聚集，改变了TP-2的空间结构，导致荧光发射强度急剧增加。

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