铁是大多数生物体生长的必需元素，在许多生理和病理过程中起着关键作用。地拉罗司（ExJade）是FDA批准的铁（III）螯合剂，对于地中海贫血等需要长期输血而导致铁积累的人群而言，其在治疗铁过载方面发挥了巨大作用。此外，最近的研究也证明了地拉罗司在抗细菌等微生物方面的作用。但由于地拉罗司本身并不发光，目前尚且没有作为诊断工具的报道。

　　在此，德克萨斯大学Jonathan L.Sessler教授团队设计并合成了几种基于地拉罗司的衍生物，能够用于细菌生物标志物的检测。其表现出独特的聚集诱导发射（AIE）、激发态分子内质子转移（ESIPT）、电荷转移（TICT）以及通过键和通过空间共轭特性的组合特征。

　　作者设计的地拉罗司衍生物ExPh、ExPh-OMe、ExBT、ExBT-OMe和ExPhos的结构如Scheme.1所示。ExPh和ExBT在水性介质中具有荧光发射，而在有机溶液中没有荧光。该结果归因于AIE荧光现象，其中ExPh和ExBT在水中形成不溶性荧光聚集体。另外，在MeCN和水混合介质中的研究表明，当水含量大于80%时也会产生荧光发射现象。

　　为解释地拉罗司荧光特性的机制，作者用单晶X射线衍射分析了固态ExPh和ExBT的分子内和分子间氢键相互作用。另外，用甲基封闭ExPh和ExBT中的苯酚单元，得到ExPh-OMe和ExBT-OMe。这种修饰导致发射最大值产生了显著蓝移并且AIE特性消失。因此，可以推断ExPh和ExBT的氢键相互作用促进了荧光聚集体的形成。与ExPh和ExBT相比，ExPh-OMe和ExBT-OMe均出现溶剂依赖性行为。综上，作者将地拉罗司核心的荧光特征归因于分子内电荷转移/扭曲分子内电荷转移（ICT/TICT）过程的调节。

　　对电子激发单重态（S1）进行了激发态自然跃迁轨道（NTO）计算。与TICT系统所预期的结果一样，S1激发态的几何优化显示苯基取代基和三唑核之间呈平面结构。随后对酮互变异构体进行计算以确定ESIPT倾向。对ExPh而言，激发的酮式比更稳定的TICT烯醇式具有更高的能量（+9.6 eV），该特征与已知ESIPT系统ExH一致。因此，作者推断TICT和ESIPT机制对ExPh的荧光发射都有影响。此外，NTO计算还揭示了ExPh、ExPh-OMe和ExBT中苯酚和苯基单元之间具有额外空间共轭（TSC）特征，这种效应可以通过聚合增强（Fig.3）。如有需要，请咨询康必行海外医疗医学顾问：4006-130-650或扫码添加下方微信，我们将竭诚为您服务！

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