基于罗丹明B的激活型α-酮戊二酸荧光探针

α-酮戊二酸(α-KA)是人体三羧酸循环的一个重要代谢中间体,异柠檬酸脱氢酶-1(IDH1)及异柠檬酸脱氢酶-2(IDH2)的突变将导致α-KA转化为2-羟基戊二酸(2HG),该过程与急性骨髓性白血病(AML)密切相关,因此检测人体内α-KA的含量变化具有重要意义。本文以罗丹明B作为荧光基团,通过将罗丹明B与水合肼反应得到能够检测α-KA的荧光增强型探针RBN,并优化了检测温度、pH及响应时间等条件。研究表明,RBN对α-KA表现出很好的选择性,不受人体内常见氨基酸、化学结构类似的羰基化合物及活性氧化物(ROS)的影响,具有潜在的应用价值。     

选择性检测谷胱甘肽的荧光探针

本文设计合成了一种基于BODIPY衍生物选择性检测谷胱甘肽的比率式荧光探针1。荧光探针1中BODIPY的3位连有苯乙炔基团,5位连有咪唑盐离去基团,利用其与谷胱甘肽和半胱氨酸反应机理的不同实现了对谷胱甘肽的选择性检测。紫外可见吸收光谱和荧光光谱实验结果表明探针分子1与谷胱甘肽反应后的光谱发生明显红移,可以实现对谷胱甘肽的比率式检测。探针分子1对谷胱甘肽有极高的选择性,不受其它氨基酸尤其是半胱氨酸的干扰。荧光滴定实验表明探针分子1可实现对谷胱甘肽的定量检测,检测限为3.3×10-8 mol/L。探针分子成功地应用于活体细胞中检测谷胱甘肽。     

汞离子荧光探针的研究进展

综述了近几年来用于检测汞离子的荧光探针的研究进展,重点介绍了以氟硼二吡咯(BODIPY)、罗丹明、1,8-萘酰亚胺作为荧光团的汞离子荧光探针的结构和设计原理,概述了这些汞离子荧光探针在检测过程中的优点,并展望了这些汞离子荧光探针的研究和发展方向.     

基于新型萘环稠合硼氟二吡咯化合物(BODIPY)的氟离子荧光探针及其细胞成像研究

设计、合成了一种基于新型萘环稠合硼氟二吡咯化合物(BODIPY)5的氟离子比率计量型和荧光猝灭型分子探针.通过紫外-可见光谱实验发现,该探针在氟离子存在时光谱红移100nm,进入近红外区域,可用于肉眼比色检测.荧光光谱分析表明,氟离子可促使荧光猝灭.细胞成像研究表明探针分子5可在活体细胞中专一性地识别氟离子.     

基于硼-二吡咯亚甲基二聚体的红光三价铁离子探针的合成与性质

在硼-二吡咯亚甲基(BOIDPY)的β-β(2/6)位偶联得到一种新型的红光二聚体BODIPY荧光探针1,该探针可以发生高效的能量转移,假-斯托克斯位移可以达到222 nm。探针1能够专一性地识别三价铁离子,不受其它常见金属离子的干扰,可以作为检测三价铁离子的高选择性的探针。     

一种基于BODIPY的Zn~(2+)荧光探针:ICT增强效应

为克服BODIPY类探针Stokes位移小、发射偏短等不足,本文通过在BODIPY引入α-(4-羟基)苯乙烯基增强分子内电荷转移(ICT)效应并结合meso-位Zn2+螯合团的引入构建了一个发射红移到黄色的、有较大Stokes位移(~50 nm)的BODIPY类Zn2+荧光探针。这些特点有利于降低造影中自发荧光、光毒性和激发的干扰。光谱研究显示探针具有良好的Zn2+特异性荧光增强响应,且其他金属和近中性环境pH的干扰较小。该探针对Zn2+的线性响应范围为0.12~1.2μmol·L-1,检测限为0.18μmol·L-1。HeLa细胞内Zn2+共聚焦荧光成像研究表明该探针具有良好的细胞膜透过能力,可对胞浆内"自由"Zn2+实现可逆跟踪。     

基于硼-二吡咯亚甲基二聚体的红光三价铁离子探针的合成与性质（英文）

在硼-二吡咯亚甲基(BOIDPY)的β-β(2/6)位偶联得到一种新型的红光二聚体BODIPY荧光探针1,该探针可以发生高效的能量转移,假-斯托克斯位移可以达到222 nm。探针1能够专一性地识别三价铁离子,不受其它常见金属离子的干扰,可以作为检测三价铁离子的高选择性的探针。     

一种基于硝基烯烃的硫醇荧光探针的合成及生物成像研究

生命体内小分子硫醇,如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),在多种生理和病理过程中发挥重要作用.以氟硼二吡咯(BODIPY)为荧光团,硝基烯烃为识别基团,经三步简单有机合成,构建了一个打开型硫醇荧光探针.密度泛函理论计算结果表明,硝基通过光诱导电子转移(PET)机制淬灭BODIPY荧光.光谱测试结果表明,探针与硫醇发生迈克尔加成反应,响应迅速,选择性好,灵敏度高,对GSH的检测极限低至11×10~(-9) mol/L.荧光共聚焦成像结果表明,探针可用于HeLa细胞和斑马鱼内源生物硫醇荧光成像研究.     

反应型罗丹明类荧光探针

相比于基于非共价键的超分子相互作用的传统荧光探针,反应型荧光探针的识别过程不是通过配位和氢键的相互作用,而是通过与目标物发生化学反应,使得光谱性质或颜色改变,生成不同结构的光活性化合物。近年来,反应型荧光探针主要有三种化学反应类型:底物与受体通过共价键连接;底物作为催化剂,与受体发生不可逆的反应;基于置换反应使底物与受体络合。正是反应型荧光探针利用选择反应的优势识别特定物质,因而提供了方便、快捷、专一的分析检测目标物的方法,具有很高的灵敏度和选择性,受到越来越多的关注。本文综述了近六年来基于反应型罗丹明荧光探针用于检测金属阳离子、活性氧化物和阴离子诱导β-内酰胺开环的最新研究进展,评述其结构和检测性能之间的关系,并展望这类荧光探针的应用前景与发展趋势。     

以喹啉酮为核心高选择快速检测谷胱甘肽的荧光探针

为了选择性检测小分子生物硫醇,以具有优良荧光性能的喹啉酮为荧光团,依据依布硒啉中Se—N键易与硫醇分子反应的性质,将喹啉酮组块(E)-3-(5-巯基-1,3,4-恶二唑-2-基)-N-(4-甲基-2-氧代-1,2-二氢喹啉-7-基)丙烯酰胺(MQ5)与依布硒啉2-(4-溴苯基)苯并[d][1,2]硒唑-3(2H)-酮(SQ6)对接,设计合成了一种新型荧光探针(E)-N-(4-甲基-2-氧代-1,2-二氢喹啉-7-基)-3-(5-((4-(3-氧代苯并[d][1,2]硒烯唑-2 (3H)-基)苯基)硫基)-1,3,4-噁二唑-2-基)丙烯酰胺(MNQ)。 通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和高分辨质谱(HRMS)和荧光光谱等测试手段对其进行了结构表征,探究了其荧光性能。 结果表明,MNQ对谷胱甘肽(GSH)有明显的荧光猝灭,在其他氨基酸等干扰时,探针具有良好的抗干扰能力,可作为识别检测GSH的荧光猝灭型探针。 检测限为2.99×10^-8 mol/L,响应时间在35 s可完成,有望作为检测谷胱甘肽的荧光探针。     

一种新型极性荧光探针的合成与应用

合成了一种新型的基于查尔酮衍生物的极性荧光探针, 该探针是由4'-N,N-二甲氨基-4-氨基查尔酮与蒽醛通过希夫碱反应生成荧光物质R. 对比研究该荧光探针在不同溶剂中的荧光光谱, 发现荧光强度随着溶剂极性的增加显著降低, 可以用来检测有机溶剂中的水含量. 建立了一种新的乙醇中水含量荧光分析方法. 在水的体积分数为0～4.00%时, 荧光强度与水含量成良好的线性关系, 检测限为0.0115%.     

含稠合外环的氟硼荧染料类pH荧光探针的研究

以环己醇为起始原料,首先经过改进的三步法制备出2-乙氧羰基-3,4-四亚甲基吡咯,并用过量氢化铝锂高温还原得到2-甲基-3,4-四亚甲基吡咯;再将其分别与4-二甲氨基苯甲醛、4-羟基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、苯甲醛、4-醛基苯并冠-5等芳醛衍生物在三氟乙酸的催化作用下发生缩合反应,用2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)氧化并依次用N(Et)3和BF3.OEt2处理后得到5种新型含稠合外环的BODIPY类染料衍生物。研究了它们的吸收和发射光谱,并采用荧光光谱滴定方法研究了它们在CH3OH-H2O(1∶1,V/V)中对pH的响应能力。结果表明:BODIPY 1和2在可见光激发下,可以分别作为酸、碱环境下的pH荧光探针并且这两种荧光探针在荧光"开/关"状态之间的转化可以通过质子化和去质子化的方式调控。另外,还初步探讨了荧光探针的设计原理及传感机制。     

铝盐促进的谷氨酸转氨化合成α-酮戊二酸的研究

报道了以铝盐为促进剂、通过对谷氨酸向乙醛酸水合物转氨化合成α-酮戊二酸的简便方法.通过对反应条件的系统优化,发现在少量简单铝盐KAl(SO4)2·12H2O存在下,在p H=5的水溶液中,80℃下反应4 h,能够方便地实现谷氨酸向乙醛酸的高效转氨化,α-酮戊二酸收率最高可达到87%.该方法原料价廉易得、操作简便、产率优良、提供了一种α-酮戊二酸的高效、实用合成方法.     

罗丹明-三嗪荧光探针的Cu~(2+)识别及其在细胞成像中的应用

以罗丹明酰肼和三聚氯氰缩合反应所得罗丹明-三嗪衍生物R1作为荧光探针,通过紫外光谱、荧光光谱、红外光谱和质谱方法研究了该探针的识别性能。结果表明:在乙腈-水(1∶1,V/V,Tris-HCl,0.02 mol/L,pH 7)介质中,探针R1能选择性、可逆识别Cu~(2+)。识别机制是基于Cu~(2+)的加入使探针R1分子内的内酰胺环结构打开,形成1∶1络合物,产生强荧光,同时伴随从无色到紫红色的明显颜色变化。据此,制备了基于R1的Cu~(2+)检测试纸,可以方便快捷地检测水中的Cu~(2+);此外,利用细胞成像技术在He La细胞内实现了对Cu~(2+)的荧光显微成像,为生物体活细胞内Cu~(2+)的检测提供了重要的方法参考。     

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。     

一种罗丹明类Cu~(2+)荧光探针化合物的合成及性能研究

以罗丹明B、水合肼和咔唑为原料,合成了一种新型的荧光增强型Cu2+荧光探针,即4-(N-咔唑基)苯亚甲基罗丹明B腙(CPMRH)。用FTIR、1H NMR和13C NMR对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱对探针的识别性能进行了研究。研究结果表明:探针CPMRH对水溶液中的Cu2+具有良好的选择识别性,且基本不受其他金属离子的影响;探针与Cu2+络合显示粉红色,可以作为一种裸眼检测的试剂用于溶液中Cu2+的检测;当λex=520 nm时,Cu2+水溶液与探针作用可显示橙红色荧光。且Cu2+浓度在1×10-5-5×10-5mol·L-1的范围内,探针的荧光强度与Cu2+浓度呈现出较好的线性关系;Cu2+的最低检出限为5.25×10-7mol·L-1;Job’s曲线表明,探针CPMRH与Cu2+的络合比为1∶1。     

基于罗丹明荧光信号报告基团的细胞通透性铜离子荧光探针

分别以罗丹明B和罗丹明6G为荧光信号报告基团,以增强水溶性为目的的羟乙基肼为修饰基团,合成了反应型的Cu_(2+)离子选择性荧光探针分子L1和L2.紫外光谱和荧光光谱等分析结果表明,探针分子L1和L2对Cu_(2+)离子具有高灵敏度、高选择性的光谱识别行为.探针分子对Cu_(2+)离子的识别过程是通过Cu_(2+)离子催化水解控制氧杂蒽荧光信号的螺环酰肼基团实现荧光信号的开启,从而达到识别检测Cu_(2+)离子的目的,对Cu_(2+)离子的检出限均可达到10-8mol/L量级.同时,探针分子对常见金属离子和铵离子均具有较强的抗干扰能力.由于羟乙基肼的引入增强了探针的水溶性,使得探针L1和L2具有良好的细胞通透性和低毒性,实现了其对β-胰岛细胞(INS-1细胞)中Cu_(2+)离子的荧光成像检测.     

一种基于查尔酮衍生物的荧光探针对巯基氨基酸的检测及细胞成像

生物硫醇(如半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)及谷胱甘肽(GSH))与生物体和细胞中的许多生理和病理过程密切相关。荧光探针是对生物硫醇灵敏检测与成像的有力工具。本文合成了一种可检测生物硫醇的基于2′-羟基查尔酮荧光团开启型荧光探针1。探针中的2,4-二硝基苯磺酸酯基团既作为反应识别基团,又作为荧光猝灭基团。在DMSO/Tris(体积比8/2,pH=8.4)中,探针1与生物硫醇反应后释放出前体化合物3,3具有激发态分子内质子转移(ESIPT)和聚集诱导发光(AIE)特性,从而导致长波长荧光发射及较大的斯托克斯位移。探针1具有合成简单、灵敏度高、选择性高、细胞毒性低等优点,可以方便地检测溶液和活细胞中的生物硫醇。     

基于硼-二吡咯亚甲基二聚体的红光三价铁离子探针的合成与性质

在硼-二吡咯亚甲基(BOIDPY)的β-β(2/6)位偶联得到一种新型的红光二聚体BODIPY荧光探针1,该探针可以发生高效的能量转移,假斯托克斯位移可以达到222nm.探针1能够专一性地识别三价铁离子,不受其它常见金属离子的干扰,可以作为检测三价铁离子的高选择性的探针.     

检测谷胱甘肽的荧光探针

谷胱甘肽作为细胞中最丰富的非蛋白巯基化合物,对维持人体正常生理活动有着重要作用。因此,能够高效灵敏检测谷胱甘肽意义重大。荧光探针法具有操作方便、特异性优良和灵敏度高等优点,成为目前检测生物样品中谷胱甘肽的主要手段。荧光探针法的成功应用还得益于谷胱甘肽的特殊结构特征,如巯基的亲核性、还原性、对金属离子高亲合力以及氨基的协同反应能力。本文针对近五年来特异性检测谷胱甘肽的荧光探针进行总结,将其分为有机荧光探针和无机荧光探针两大类,并结合香豆素、BODIPY、罗丹明、花菁、苯并噻唑、萘酰亚胺、金属有机骨架、半导体量子点、碳点、金属纳米颗粒、二氧化锰纳米片、石墨烯量子点等有机/无机荧光探针的结构特征,综述了迈克尔加成反应、亲核取代、还原反应以及硫醇诱导的2,4-二硝基苯磺酰基的断裂反应与络合反应等传感机理。同时,对探针的设计策略、谷胱甘肽的响应模式及其在实际中的应用进行了阐述和分析,以期为新型谷胱甘肽荧光探针的构建提供新的思路。