基于尼罗红类ONOO-近红外荧光探针的开发及其成像应用

过氧亚硝酸根(ONOO^-)在氧化应激和炎症过程中的生成与细胞损伤、炎症反应和免疫调节等密切相关,因此,开发高灵敏且高度选择性的ONOO^-检测方法对于深入理解疾病发生和发展机制、提高疾病的早期诊断和治疗水平具有极其重要意义.设计合成了一种选择性检测ONOO^-的新型荧光探针NR-Pro.该探针通过使用烷基链将2-羟基尼罗红衍生物(NR-OH)与4,4’-氮杂二基二苯酚基团有机结合,在ONOO^-作用下,释放出近红外染料NR-OH.实验研究表明,该探针在658 nm处对ONOO^-表现出显著的“OFF-ON”型荧光信号响应,且对ONOO^-浓度在0～10μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限低至17.7 nmol/L.这项研究进一步证实了NR-Pro探针在检测RAW264.7细胞中外源和内源ONOO^-方面具有优良的成像能力,这为早期诊断和治疗疾病提供了新的思路.     

一种1,8-萘酰亚胺衍生物检测半胱氨酸荧光探针 的合成及其在活细胞和秀丽隐杆线虫中成像中的运用

基于1,8-萘酰亚胺衍生物,构建了一种检测半胱氨酸(Cys)的新型荧光探针TPFC-Acryloyl。光谱研究表明该探针能有效识别Cys且能够在1min内实现快速响应。探针对Cys的检测表现出高选择性,检测限为2.13μmol/L。经荧光光谱和质谱实验确证其检测机理为：Cys与TPFC-Acryloyl分子中的丙烯酸酯发生共轭加成-环化反应,进而羟基裸露的同时释放出黄色荧光。细胞毒性测试表明探针TPFC-Acryloyl的细胞毒性低。此外,该探针还被成功应用于活细胞和秀丽隐杆线虫中Cys的荧光成像。     

一种1,8-萘酰亚胺Cr~(3+)离子荧光探针的研究

以4-硝基-1,8-萘酐、N,N-二甲基乙二胺为主要原料合成了一种荧光探针:4-(2′-N,N-二甲基氨基乙基)氨基-N-(2-N,N-二甲基氨基)乙基-1,8-萘酰亚胺(DDN)。研究了其紫外可见吸收和荧光发射光谱。考察了Fe3+,Cr3+,Mn2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+和Co2+离子对该化合物荧光发射光谱的影响,结果表明Cr3+离子能使DDN荧光显著增强。滴定实验结果推测DDN与Cr3+的结合比为1∶2。在DDN浓度为1.0×10-5mol/L时,Cr3+浓度在5.0×10-7~2.0×10-5mol/L范围内,DDN荧光强度(F)与Cr3+离子浓度[Cr3+]呈良好的线性关系,线性方程为F=9430.3527+14600.2973[Cr3+],相关系数r=0.9976。检测限为4.3×10-7mol/L。     

一种基于联萘衍生物荧光探针的合成及其对精氨酸的识别

构建了一种基于(R)-2,2'-二羟基-[1,1'-联萘]-3-醛的荧光探针。 通过核磁共振波谱仪(NMR)以及质谱(MS)等技术手段对其结构进行了表征。 结果表明,该荧光探针能够灵敏、高选择性地检测精氨酸,并显示出颜色和强烈的荧光变化双重响应。 相应的荧光增强比值与精氨酸的浓度(0~30 μmol/L)呈现良好的线性关系,相关系数R²为0.9914,检测限低至1.3 μmol/L。 此外,精氨酸的加入还促使该探针结构中的联萘酚手性结构发生偏转。     

双萘酰亚胺衍生物用于检测水溶液中的苦味酸

设计合成了一个新的双1,8-萘酰亚胺衍生物(Bis-Nph), 并通过核磁共振波谱和高分辨质谱鉴定了其结构. Bis-Nph呈现出典型的分子内电荷转移(ICT)和聚集诱导增强发射(AIEE). 该化合物可以作为荧光探针检测水溶液中的苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚, TNP), 检出限为5.8×10^-7 mol/L. 作用机制为TNP的质子转移到Bis-Nph, 有效地阻断了其ICT发射, 使荧光发生显著猝灭. 另外, Bis-Nph的细胞毒性较低, 可做成试纸进行TNP的快速检测.     

基于1,8-萘酰亚胺的Ag+荧光探针的合成及应用

通过N-丁基-4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺与2-噻吩甲醛缩合,构建了一种基于分子内电荷转移(ICT)的荧光探针NAPH-1(6-氨基-2-丁基-7-((噻吩-2-基亚甲基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H-二酮)),其结构经¹H NMR、¹³C NMR、HRMS和元素分析确证。探究了该探针对Ag⁺选择性、荧光滴定、淬灭常数、检测限等性能。研究结果表明,NAPH-1对Ag⁺呈现出荧光淬灭效应,猝灭常数为2.96×10⁵L·mol^-1。值得关注的是,NAPH-1表现出对Ag⁺较好的选择性和响应性,检测限为0.32μmol·L^-1。水样中测定结果表明,NAPH-1可以作为一种潜在的Ag⁺检测工具。     

新型1,8-萘二酰胺荧光探针的制备及其对Cu~(2+)检测应用

以4-溴-1,8-萘甲酸酐、水合肼、4-(2-氨乙基)吗啉和水杨醛作为原料,合成了一种1,8-萘二酰胺的新型荧光探针(L),并通过~1H NMR,~(13)C NMR,FT-IR等分析手段对其结构和组成进行表征。研究发现L对Cu~(2+)具有荧光识别作用且受其它离子干扰小的优势。探针L的荧光强度与Cu~(2+)浓度(2.0~9.0μmol/L)呈较好的线性关系,检出限为47 nmol/L。将其对河水样品和药品进行Cu~(2+)加标回收实验,回收率均大于92.0%,RSD小于2.0%,探针L能够应用于这些样品中微量Cu~(2+)的测定。     

1,8-萘酰亚胺衍生物的设计、合成及其对半胱氨酸的识别研究

巯基氨基酸水平异常与多种疾病相关,其检测仍存在一定的局限,研究检测巯基氨基酸的荧光探针具有一定的价值.以苊为原料合成了61个1,8-萘酰亚胺衍生物,研究了该类化合物的荧光性能及其作为半胱氨酸含量测定的荧光探针的可能性.紫外光谱分析表明1,8-萘酰亚胺衍生物上N-取代基对最大吸收波长无明显影响;荧光光谱(FL)的性能测试显示硝基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-硝基-1,8-萘二甲酰亚胺(4a)～4-硝基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(4s)无荧光,氨基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-氨基-1,8-萘二甲酰亚胺(5a)～4-氨基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(5s)有强烈黄色荧光,而马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6a)～4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-N-(间氟苯基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6s)有微弱蓝色荧光,其中7个马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物探针对半胱氨酸(Cys)溶液有荧光点亮效应.对7个探针加入21种其它氨基酸作为干扰项的测试显示探针对半胱氨酸检测有良好的选择性.研究了不同pH值下荧光强度,检测探针与半...     

新型荧光/EPR双功能次氯酸探针的构建及性能

构建了一种新型香豆素-萘酰亚胺荧光/电子顺磁共振双功能探针CNNOH,并结合荧光光谱、电子顺磁共振(EPR)波谱和紫外-可见吸收光谱对其性能进行了研究.结果表明,该探针可结合荧光光谱的灵敏性和EPR波谱的特异性进行次氯酸的检测;由于香豆素与萘酰亚胺之间存在荧光共振能量转移(FRET)效应,探针分子具有较大的Stokes位移(135 nm),可有效避免由激发光导致的杂散光对检测的干扰.该双功能探针具有检出限低(0.214μmol/L)、反应速度快(~10 s)、检测范围宽(0~5 mmol/L)、选择性好及在生理条件下稳定的特点,预期在活体细胞检测方面有良好的应用前景.     

一种增强型荧光探针对Al~(3+)的识别检测及细胞成像研究

以2-羟基-1-萘甲醛和2-氨甲基吡啶为原料合成了一种简单的希夫碱化合物(L)。L作为增强型荧光探针,在缓冲水溶液中可选择性检测Al~(3+),检测限为80.5nmol/L,远低于世界卫生组织规定的饮用水中Al~(3+)的上限值(7.41μmol/L)。通过荧光共聚焦成像,化合物L可高效地检测人体SiHa癌细胞内的Al~(3+)。     

高特异性的La3+靶向多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用

研究报道了一种新型多肽探针(TPE-Glu-Glu-Pro-Gly-Glu-Glu-NH₂),该多肽探针单独存在时没有荧光，稀土元素镧离子(La³⁺)加入后，与多肽探针特异性结合，限制了四苯乙烯(TPE)分子内的旋转，导致溶液产生强的荧光信号。该探针具有特异性，16种常见金属的存在也几乎不影响其对La³⁺的靶向检测。我们研究发现，谷氨酸在多肽探针结合La³⁺的过程中发挥重要作用，减少谷氨酸个数会影响其特异性识别。滴定和Job工作曲线结果表明，该多肽探针与La³⁺结合比为1∶2,结合常数为1.29×10¹⁰(L/mol)²。计算机模拟结果表明，La³⁺与多肽探针酰胺键的氧和谷氨酸羧基中羟基的氧结合。该探针可以高灵敏检测水溶液和唾液中的La³⁺,检测限分别为0.12μmol/L和0.32μmol/L。该高灵敏、高特异性多肽探针具有良好的生物相容性，可以用于细胞和斑马鱼中La³⁺     

一种溶酶体靶向双光子亚硝酰氢荧光探针的合成及细胞成像研究

亚硝酰氢(HNO)是一氧化氮单电子还原并质子化的产物,具有重要的生物学意义.以4-(2-氨基乙基)-吗啉作为溶酶体靶向基团,1,8-萘二甲酰亚胺作为双光子荧光团,三苯基膦作为HNO识别基团,构建了一个能够特异性定位于溶酶体的打开型双光子荧光探针Lyso-HNO.研究结果表明,该探针响应迅速,对HNO表现出良好的选择性,较高的灵敏性,检测极限可达202 nmol·L-1.该探针可对HeLa细胞溶酶体外源HNO进行双光子荧光成像研究.     

基于萘酰亚胺的生物硫醇探针的合成及对含硫醇氨基酸的检测

合成了以4-羟基萘酰亚胺为荧光团,2,4-二硝基苯磺酰氧基为特异性识别基团的生物硫醇探针4-(2,4-二硝基苯磺酰氧基)-正丁基-1,8-萘酰亚胺(DNSBN).吸收光谱和荧光光谱结果表明, DNSBN对半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)3种生物硫醇分子具有高效的检测识别能力,不受其它17种天然氨基酸的干扰.同时,通过荧光滴定实验证实了此探针是一种比率型探针,555 nm处的荧光强度与溶液中的生物硫醇分子浓度在0 ~ 20 μmol/L范围内呈良好的线性关系,对Cys、Hcy和GSH的检出限(3σ)分别为25.9、92.0和77.9 nmol/L.而吸收光谱、荧光光谱和质谱表征数据显示,生物硫醇与2,4-二硝基苯磺酸酯发生亲核取代反应并导致磺酸酯的分解.随着识别基团的解离,探针分子的d-PeT (donor-excited photoinduced electron transfer) 效应被解除,并出现非常明显的比色与荧光变化.HeLa细胞成像实验表明,探针DNSBN具有良好的生物相容性,能够对细胞外源性生物硫醇分子进行检测.     

检测汞离子的比色-荧光双通道探针的设计合成及应用

以7-羟基吩恶嗪酮(试卤灵)为荧光团、硫代甲酸苯酯为汞离子(Hg²⁺)识别基团,经一步简单有机合成反应,制备了比色-荧光双通道探针NMP。采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨率质谱(HRMS)表征了探针结构,利用吸收光谱和荧光发射光谱测试了探针对Hg²⁺的选择性和灵敏度。光谱测试结果表明,探针对Hg²⁺具有较好的选择性和检测灵敏度,检出限(3σ)为17 nmol/L。反应溶液由淡黄色变为紫红色,可对溶液中Hg²⁺进行比色检测,并可用于实际水样中Hg²⁺的检测。采用CCK-8法测试了探针的细胞毒性,结果表明,在探针浓度低于10μmol/L时,细胞存活率高于90%。共聚焦荧光显微成像结果表明,探针具有较好的细胞通透性,可对细胞内Hg²⁺进行荧光成像。     

一种增强型荧光探针检测CN-及在细胞中的应用

以甲醇为溶剂,2-羟基-1-萘甲醛和2-氨甲基吡啶1∶1结合生成了一种简单的希夫碱增强型荧光探针(L)。该探针在DMSO∶H₂O(3∶2,V/V)的水溶液中加入CN^-后,荧光可增强8倍,线性范围为0~120×10^-5M,通过核磁滴定证明此作用机理为CN^-的去质子化作用。此外,通过荧光共聚焦成像,化合物L可高效选择性地检测人体SiHa癌细胞中的CN^-。     

异烟肼缩2-羟基-1-萘甲醛酰腙Ni~(2+)荧光探针的研究

由2-羟基-1-萘甲醛与异烟肼缩合得到异烟肼缩2-羟基-1-萘甲醛酰腙(探针1)。荧光光谱实验表明:探针1是一种选择好、灵敏度高的Ni~(2+)荧光探针。当Ni~(2+)浓度在0~20μmol/L范围内,Ni~(2+)的浓度与探针1(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为5.10μg/L。Job实验表明:Ni~(2+)与探针1的络合比为11,结合常数为7.83×103L/mol。     

基于杯[4]芳烃的银离子荧光探针的合成及性能

合成了25,27-二羟基-26,28-二{3-[N-(2-萘基)-2-硫代乙酰胺]丙氧基}-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃(2), 并利用荧光光谱考察了其在乙醇-水混合溶液中对Ag⁺的光谱选择性. 结果表明, 含有S₂O₂结合位点的探针分子2对Ag⁺具有良好的选择性. 通过荧光光谱连续滴定测得探针分子2-Ag⁺体系的猝灭常数为3.39×10³ L/mol, 探针分子对Ag⁺的检出限可达2.34×10^-7 mol/L. 在实际的Ag⁺检测中, 探针分子2具有一定的应用前景.     

一种裸眼和荧光双通道快速检测Hg2+的探针及其多种应用(英文)

设计并合成了一种在二甲基亚砜(DMSO)/磷酸缓冲溶液(PBS)(V∶V=5∶5,pH=10.17)中识别Hg²⁺的荧光探针HMI-Hg²⁺.HMI-Hg²⁺通过荧光信号增强识别Hg²⁺,并且溶液颜色在几秒钟内发生改变.光谱实验证实了该探针对Hg²⁺具有高选择性和高灵敏度,检测限为0.22μmol/L.HMI-Hg²⁺在水样和海鲜样品(鱼、虾和扇贝)中具有出色的检测效果.此外,HMI-Hg²⁺可用于在MCF-7细胞中对Hg²⁺进行成像,并具有线粒体靶向能力.     

Cr3+比色荧光探针的合成及细胞成像应用

以2,3,3-三甲基-3H-苯并[e]吲哚和对二甲氨基苯甲醛为原料, 乙醇作溶剂, 在酸性催化条件下, 通过一步反应合成了比色荧光探针B. 在EtOH/HEPES(pH=7.4)体积比为9∶1的混合体系中, 向探针B溶液中加入Cr ³⁺后, 溶液颜色由淡黄色变为紫红色, 说明探针B可以对Cr ³⁺进行裸眼识别. 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明, 探针B对Cr ³⁺的选择性好、 灵敏度高且对EDTA有良好的接力识别. 探针B对Cr ³⁺的结合常数K_a=0.28×10 ² mol/L, 检出限为1.90×10 ^-8 mol/L, 该检出限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cr ³⁺的最大含量(9.60×10 ^-8 mol/L). 利用荧光发射光谱对实际水样中Cr ³⁺的浓度进行了定量检测. 探针B也可应用于对活细胞中Cr ³⁺的检测, 具有较好的应用前景和实用价值.     

一种吡啶-水杨醛类席夫碱的合成及对Zn2+的特异性识别

通过席夫碱反应将2-氨基4-甲基吡啶与4-(二乙氨基)水杨醛结合,设计并合成出一种新型的荧光探针L,该探针能特异性识别Zn²⁺。通过质谱、¹H NMR以及¹³C NMR表征其结构,并利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱研究了探针L在CH₃OH-H₂O(V:V=8:2,Tris-HCl缓冲液,pH=7.4)中对各种离子的选择识别能力。实验结果显示,向探针L中加入Zn2+之后,溶液从无荧光变成蓝色荧光,且457 nm处出现一发射峰。Job’s plot工作曲线结果和密度泛函理论(DFT)计算表明探针L与Zn2+结合计量比为1:1。荧光滴定结果表明探针L对Zn2+的检测极限可低至2.7×10^-8 mol·L^-1,结合常数为1.32×10⁴ L·mol^-1,pH应用范围4.0～10.0。对真实水样中的Zn2+进行检测,平均回收率大于98%,RSD小于1.61%,表明探针L能够检测真实水样中的Zn2+。