铁是人体中必需的微量元素之一，而Fe3+是铁离子的重要形式。在人体内，Fe3+参与许多生理过程，如氧气运输、细胞呼吸和DNA合成[1], [2], [3], [4], [5]。在血红蛋白和肌红蛋白中，Fe3+负责将氧气从肺部输送到身体其他部位，并将二氧化碳从组织输送回肺部，起着至关重要的作用。它还参与一些与细胞呼吸相关的酶的活性，例如细胞色素氧化酶和线粒体呼吸链酶[6], [7], [8], [9], [10]。此外，Fe3+是DNA合成中的关键因素，参与DNA链的合成和修复[11], [12], [13]。尽管Fe3+对人体很重要，但过量摄入也会造成危害。当体内Fe3+浓度超过一定水平时，会产生毒性作用，这种情况称为铁过载中毒，这是一种相对严重的疾病[14], [15], [16], [17], [18]。铁过载中毒的症状包括腹痛、呕吐、腹泻、头痛、头晕、疲劳、心跳加快和呼吸急促。在严重情况下，可能导致器官损伤，如肝脏和心脏损伤，甚至可能危及生命。铁过载中毒的原因有很多，最常见的原因是长期过量摄入铁补充剂或铁过量补充。此外，某些疾病（如血色素沉着症和血红蛋白病）也会导致体内铁含量升高。遗传缺陷（如遗传性血色素沉着症[19]）也可能导致铁过载中毒。为了避免铁过载中毒，需要控制铁的摄入量，避免过量食用富含铁的食物和补充剂。虽然摄入富含铁的食物有益，但过量摄入会导致铁在体内积累。因此，建议将富含铁的食物与其他营养素（如维生素C）一起摄入，以促进铁的吸收和利用。总之，Fe3+在人体中起着重要作用，但过量摄入会造成严重危害。因此，在长期服用铁补充剂或有过量补充风险的情况下，需要注意并控制铁的摄入量。
Fe3+在生物系统中起着至关重要的作用，是许多重要生物分子（如血红蛋白和细胞色素）的关键成分。然而，当Fe3+离子在细胞中过度积累时，会导致严重的生物学效应，如细胞氧化应激、脂质过氧化和DNA损伤。因此，准确及时地检测细胞内的Fe3+浓度非常重要。荧光组装体可以与生物分子相互作用并发出荧光信号，由于其高灵敏度、快速响应和低成本，成为细胞和分子检测及量化的强大工具，包括Fe3+的检测。它们在细胞学、分子生物学和医学领域得到了广泛应用[20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30]。
通过荧光组装体检测细胞内的Fe3+水平有助于研究人员更好地理解Fe3+的生物学功能、疾病机制和治疗效果，为疾病的治疗和预防提供新的策略。在过去十年中，基于大环主体和客体分子的荧光组装系统受到了广泛关注。在大环主体中，葫芦[n]urils[31], [32], [33], [34], [35], [36]（n = 5–8, 10，简称为Q[n]）由2n个亚甲基连接的< />个羟脲单元组成，具有疏水腔体和富含羰基的通道，以及对特定客体的高结合亲和力。研究表明，基于葫芦urils和客体的荧光组装体在检测各种分析物方面表现良好。
在本文中，我们合成了一个含有红色荧光基团（p-DSPBA，命名为G）的化合物作为客体，并使用葫芦[8]uril作为主体，它们的结构如图1所示。通过1H NMR、UV–Vis和荧光光谱分析，我们发现Q[8]和G形成了一个具有中等荧光强度的1:2主客体复合物。值得注意的是，加入Fe3+显著增强了荧光强度，而其他20种金属离子则没有明显变化。这表明该系统可以选择性地检测Fe3+，检测限低至3.45 × 10?6 M。我们将这种探针应用于细胞内Fe3+的检测和成像，为检测细胞中的过量Fe3+提供了一种新方法。
