A V-shaped bis-coumarin based fluorescence probe for F- detection in tea infusions and potable water and bioimaging applications in living systems

氟化物 荧光 检出限 化学 核化学 无机化学 色谱法 物理 量子力学
作者
Kaiyue Liu,Fuliang Song,Jie Wang,Xingrui Wang,Chun Kan
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier]
卷期号:: 124349-124349
标识
DOI:10.1016/j.saa.2024.124349
摘要

Fluorine (F) is a pivotal element in the formation of human dental and skeletal tissues, and the consumption of water and tea constitutes a significant source of fluoride intake. However, prolonged ingestion of water and tea with excessive fluoride content can lead to fluorosis, which poses a serious health hazard. In this manuscript, a novel turn-on fluorescent probe DCF synthesized by bis-coumarin and tert-butyldiphenylsilane (TBDPS) was introduced for detecting F- in potable water and tea infusions. By leveraging the unique chemical affinity between fluoride and silicon, F- triggers the silicon-oxygen bond cleavage in DCF, culminating in a conspicuous emission of yellow fluorescence. Validated through a succession of optical tests, this probe exhibits remarkable advantages in terms of superior selectivity, a low detection limit, a large Stokes shift, and robust interference resistance when detecting inorganic fluoride. Moreover, it can serve as portable test strips for on-site real-time identification and quantitative analysis of F-. Furthermore, the application of DCF for in-situ monitoring and imaging of F- in zebrafish and soybean root tissues proved its significant value for F- detection in both animal and plant systems. This probe potentially functions as an efficient instrument for delving into the toxic mechanisms of fluoride in physiological processes.
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