基于香豆素的比率型次氯酸荧光探针

次氯酸(HCl O)是生物体内重要的活性氧(ROS)之一,在人类免疫功能系统中扮演着重要的角色,有助于对入侵细菌和病原体进行破坏。本文设计并合成了基于香豆素为母体单元的比率型次氯酸荧光探针。研究结果表明,该探针对次氯酸识别显示出较高的选择性,检测线低至12 mol/L,荧光响应可在5 s内迅速完成,并伴随着溶液颜色由无色转变为黄绿色。其它常见的阴离子及氧化型物质对次氯酸检测均无干扰。此外,高分辨率质谱、荧光光谱和紫外可见光谱变化共同证实了该探针对次氯酸的检测机制为次氯酸对探针氧化水解。     

基于萘酰亚胺的次氯酸荧光探针的合成及细胞成像性能研究

以萘酰亚胺结构为荧光发色团,设计开发了一种含C=C双键的、具有分子内电荷转移(ICT)效应的新型水溶性优化的次氯酸荧光探针3-(2-氰基丙烯酸乙酯基)-4-羟基-N-正丙基-1,8-萘酰亚胺(NAEC).添加次氯酸后,探针分子NAEC中的C=C双键被氧化,生成醛基,探针NAEC原有的ICT效应被破坏,产生荧光信号.经核...     

基于氢化吡啶辅助氨基氧化策略的次氯酸根荧光探针的设计、合成及其性能研究

以喹啉作为荧光团,乙烯延展并在芳氨基邻位构建氢化吡啶基作为识别位点,巧妙设计并合成了一种新颖的检测次氯酸根离子的荧光探针A4.光谱实验研究表明,该荧光探针对于次氯酸盐具有很高的选择性、极强的灵敏度(响应时间1.6 s)以及低检测限(77.8 nmol/L).探针A4和次氯酸盐反应后,紫外吸收光谱在421 nm处的吸收峰蓝移,溶液颜色由黄色变成无色;荧光发射光谱在642nm处最大发射峰淬灭,荧光颜色由橙红色变成无荧光.通过光谱比较以及质谱分析,确认了该探针识别机理为次氯酸根诱导氨基氧化亚硝基并伴随氢化吡啶转化为吡啶.进一步,将负载荧光探针A4的试纸条成功应用于次氯酸盐的检测.此外,考察了该探针随水含量的增加发生明显的荧光淬灭现象(ACQ).     

基于香豆素343的荧光探针快速检测亚硫酸根

以香豆素343和2-苯并噻唑乙腈为原料,合成了香豆素343-亚硫酸根离子探针(Coumarin 343-SO₂),并用¹H NMR、¹³C NMR、MS和HRMS等技术手段对合成的化合物进行了表征。 该探针与亚硫酸根离子(SO₃^2-)发生亲核加成反应后,阻断了苯并噻唑与香豆素的共轭结构,从而引起荧光强度的变化,达到检测亚硫酸根离子的目的。 此探针对SO₃^2-具有响应快、高灵敏度、高选择性及检测限低至0.08 μmol/L的特点,其它常见的阴离子及还原性物质对SO₃^2-的检测均无干扰。 此外,该探针具有良好的细胞膜通透性,可用于活细胞中对SO₃^2-进行荧光成像。     

基于苯并噻唑的次氯酸荧光探针的合成及应用

该文以苯并噻唑衍生物和二氨基马来腈为原料,经醛胺缩合制备了一种高选择性的次氯酸(HClO)荧光探针(HADM)。探针HADM在活性氧和活性氮物种的干扰下能对HClO进行快速特异性识别(反应时间<3 s)且具有良好的pH稳定性,同时可以观察到明显的绿色荧光。在优化条件下,探针的荧光强度与HClO的浓度呈良好的线性关系,相关系数R²=0.9969,检测限为2.64×10^-6 mol/L。红外、核磁、质谱以及荧光光谱研究表明,HClO可氧化探针的HC=N键,生成了醛基化合物,发射绿色的荧光。此外,探针还成功应用于可裸眼识别的HClO试纸和复杂水样的加标回收实验。该探针制备简单、响应快、稳定性及特异性强,可作为实际应用中一种有效的次氯酸检测工具。     

可视化检测次氯酸的苯并咪唑类 荧光增强型探针

合成了一种新型的苯并咪唑类荧光增强型探针2-{[4-(1H-苯并咪唑-2-基)苯亚甲基]氨基}-3-氨基马来腈(ZY12), 用光谱方法研究了其对次氯酸的识别作用. 实验结果表明, ZY12对ClO ^-表现出较高的选择性和灵敏度, 且响应快速, 抗干扰能力强; 将ClO ^-加入到ZY12溶液中后, 反应体系的荧光强度随ClO ^-浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着荧光颜色由微蓝色到亮蓝色的变化, 可实现对ClO ^-的可视化检测; 在1.8×10 ^-6~3.4×10 ^-5 mol/L浓度范围内, ZY12能够定量检测ClO ^-, 检测限为2.8×10 ^-7 mol/L; ZY12可应用于不同水样中ClO ^-的检测, 并能对HeLa活细胞中的ClO ^-进行荧光成像.     

一例简单的席夫碱探针对次氯酸根的荧光开启识别及生物成像应用

通过缩合反应制备了一例简单的席夫碱探针苯并色烯-2-甲醛缩二氨基马来腈(1),使用核磁共振氢谱/碳谱、质谱和单晶X射线衍射等手段表征了探针的结构。荧光测试表明,探针1自身无荧光,而次氯酸根(ClO^-)能够特异性打开探针1在530 nm处的强荧光发射。探针1对ClO^-响应灵敏且在数秒内完成。通过质谱和理论计算手段研究了ClO^-介导的探针1的分解反应机理。此外,该探针还可用于活细胞、斑马鱼和拟南芥中ClO^-的荧光成像。     

反应型次氯酸荧光探针

生物体内的次氯酸是氯离子和过氧化氢(H2O2)由髓过氧化物酶(MPO)催化生成的,是生物体内最重要的活性氧(ROS)之一,在生理过程中发挥了至关重要的作用.但是,过量的次氯酸会导致一系列生理疾病,因此有效的识别和检测次氯酸备受研究者们的青睐.与传统检测方法相比,荧光探针具有选择性好、灵敏度高、可实时监测等诸多优势,因此...     

新型香豆素类Zn~(2+)荧光探针的合成及细胞成像研究

设计、合成了一种光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer,PET)型香豆素类水溶性Zn~(2+)荧光探针1和2.通过荧光光谱分析实验发现,该探针具有较好的选择性和灵敏度,其荧光强度随着Zn~(2+)的浓度增大而逐渐增强,并可成功实现对人乳腺癌细胞(MCF-7)和枯草杆菌(B.subtilis)的标记.目标探针分子结构均经1H NMR,13C NMR,IR,HRMS及X单晶射线衍射进行了表征,并且还获得了探针2与Zn~(2+)络合物[Zn(2)]的单晶结构,X单晶衍射实验表明络合物[Zn(2)]中Zn~(2+)为五配位,其几何构型为双锥体.     

一种基于菲并咪唑的新型次氯酸荧光探针及细胞成像研究

该文设计并合成了一种基于菲并咪唑的新型次氯酸荧光探针,该探针由商用试剂9,10-菲醌和4-(甲基巯基)苯甲醛通过一步反应生成,只需简单后处理(过滤和水洗)即可得到大量纯品(产率达85%)。由于硫的重原子效应,探针荧光较弱。但在次氯酸存在下,探针分子内的硫原子被氧化成亚砜,重原子效应减弱,同时分子内电荷转移效应(ICT)加强,导致荧光增强。借助高分辨质谱,证明了探针与次氯酸盐的反应机理。在PBS缓冲溶液中(DMF∶H₂O=2∶8,体积比,pH 7.4),探针MPI可定量检测0～100μmol/L范围内的HClO,检出限为0.26μmol/L。该探针对次氯酸具有较高的灵敏性和选择性。更重要的是,MPI具有良好生物相容性和细胞渗透性,可用于活细胞内次氯酸的可视化成像。探针MPI有望为机体内次氯酸的检测与追踪提供一种可靠、有效的方法。     

一种快速响应的线粒体靶向荧光探针用于检测活细胞和斑马鱼中的次氯酸盐

以香豆素为荧光团,设计并合成了一种线粒体靶向荧光探针Cou-Py,用于检测ClO^-。由于肟基在激发态的C=N异构化,Cou-Py表现出非常微弱的荧光,能够实现ClO^-促发的脱氧反应,在5 s内实现荧光恢复。此外,Cou-Py对ClO^-表现出高的选择性和低的检测限（6.87 nmol·L^-1）。重要的是,Cou-Py已成功用于检测MCF-7细胞线粒体和斑马鱼幼虫中的ClO^-。     

基于香豆素荧光团的新型极性检测荧光探针的开发及其成像应用

极性是生物微环境的重要参数之一, 在很大程度上, 生物体内许多生命活动都受到极性变化的影响, 本工作通过改变香豆素母体上的推-拉电子基团, 设计并合成了一种具有较大斯托克斯位移的新型极性荧光探针COM-PO, 该探针的荧光强度和波长会随着测试体系的极性变化而发生改变. 当极性增加时, COM-PO的激发态能量会通过偶极-偶极的相互作用散失在溶剂中, 荧光发射强度降低, 而在低极性溶剂中荧光发射强度增强, 利用这种特性实现了对极性的检测. 本工作通过荧光光谱、荧光成像实验表明COM-PO能够在样品中实现极性检测, 该探针有望实现与极性相关的疾病的早期诊断.     

一种耐光漂白的碳菁型pH荧光探针的合成与细胞成像

设计合成了一种引入多个氯原子取代的耐光漂白的碳菁型pH荧光探针(CyCl4), 在500 nm波长光的激发下, 该探针具有530和596 nm两个波长的荧光峰, 其中的596 nm荧光峰在pH 8.5环境中具有最高的荧光信号值, 在pH<8.1和>9.8的条件下则荧光很弱, 通过密度泛函方法计算这三种荧光状态分别对应的三种构象结构A, B和C, 而结构B中的两个磺酸基构成分子内氢键而具有共面性几何构型, 共轭程度最好, 因而其荧光发射能力最强. 测量了该探针的荧光量子产率、瞬态荧光光谱和耐光漂白性能, 其耐光漂白性能强于一般染料型荧光探针. 最后将该探针应用于前列腺癌活细胞荧光成像, 并发现其在细胞膜表面的聚集现象.     

一种用于细胞核成像的新型双光子荧光探针

本文报道了具有大双光子活性吸收截面的DNA探针BMVEC, 同时首次利用双光子显微镜完成了与DAPI的复染实验, 实验结果证实了BMVEC对细胞核的选择性标记能力.     

一种检测水合肼荧光探针的合成与应用

基于香豆素类染料,设计合成了一种具有较高选择性和灵敏度,可在生理条件(pH 7.4)下检测水合肼的荧光探针,同时利用核磁共振和高分辨质谱对探针的分子结构进行了表征。基于水合肼进攻探针分子结构中的4-丁酸酯,生成酚氧负离子,同时发生分子内环化反应后生成具有强烈荧光的亚胺香豆素,实现了探针分子对水合肼的检测。光谱学研究表明,当向探针溶液加入水合肼(0~100μmol/L)后,探针溶液在绿色光谱区域(502 nm)呈现一个显著的荧光增强响应(增强至55倍)。并且,探针可以检测相对较低浓度的水合肼,检出限为1.7×10~(-7)mol/L。此外,相对于其他阴离子和亲核试剂,探针对水合肼的识别显示出较高的选择性和灵敏度。探针成功实现了细胞内水合肼的荧光成像,证明其在细胞成像中具有潜在的应用能力。     

特异性识别半胱氨酸荧光探针的合成及细胞成像研究

基于光诱导电子转移(PET)机制,利用Cys亲核性较强,能够与探针分子发生亲核取代反应,使丙烯酰基离去,使探针分子体系内PET过程失效,合成了一种特异性识别半胱氨酸的荧光探针。当向探针溶液分别加入多种测试物时,除与Cys结构类似的Hcy和GSH会引起探针溶液微弱的荧光变化外,其他氨基酸均不会引起探针溶液荧光强度的变化,该探针对Cys具有良好的选择性和灵敏度,可在生理条件下检测Cys,并且区分Hcy和GSH。同时,该探针成功实现了细胞内Cys的荧光成像,为在生物学及医学中的实际应用建立了一种特异性识别Cys的分析方法。     

超快速turn-on型ClO-荧光探针的合成及性能

为实现次氯酸根的实时、快速、便捷检测,我们以2,7-二溴-9-芴酮为原料,通过两步常规反应,合成了一种新型的turn-on型ClO^-荧光探针。在磷酸缓冲盐溶液（PBS）中,随着ClO^-浓度的增大,探针在511 nm的发射峰逐渐增大,呈绿色荧光发射。探针与ClO^-反应迅速,10 s内反应完成。此外,该探针对ClO^-有较低的检出限,检出限为0.74 μmol·L^-1。细胞实验表明探针可以在细胞水平检测内源性和外源性的ClO^-。     

Novel Boronate Probe Based on 3-Benzothiazol-2-yl-7-hydroxy-chromen-2-one for the Detection of Peroxynitrite and Hypochlorite

Derivatives of coumarin, containing oxidant-sensitive boronate group, were recently developed for fluorescent detection of inflammatory oxidants. Here, we report the synthesis and the characterization of 3-(2-benzothiazolyl)-7-coumarin boronic acid pinacol ester (BC-BE) as a fluorescent probe for the detection of peroxynitrite (ONOO^–), with high stability and a fast response time. The BC-BE probe hydrolyzes in phosphate buffer to 3-(2-benzothiazolyl)-7-coumarin boronic acid (BC-BA) which is stable in the solution even after a prolonged incubation time (24 h). BC-BA is slowly oxidized by H₂O₂ to form the phenolic product, 3-benzothiazol-2-yl-7-hydroxy-chromen-2-one (BC-OH). On the other hand, the BC-BA probe reacts rapidly with ONOO⁻. The ability of the BC-BA probe to detect ONOO^– was measured using both authentic ONOO^– and the system co-generating steady-state fluxes of O₂^•– and ^•NO. BC-BA is oxidized by ONOO^– to BC-OH. However, in this reaction 3-benzothiazol-2-yl-chromen-2-one (BC-H) is formed in the minor pathway, as a peroxynitrite-specific product. BC-OH is also formed in the reaction of BC-BA with HOCl, and subsequent reaction of BC-OH with HOCl leads to the formation of a chlorinated phenolic product, which could be used as a specific product for HOCl. We conclude that BC-BA shows potential as an improved fluorescent probe for the detection of peroxynitrite and hypochlorite in biological settings. Complementation of the fluorescence measurements by HPLC-based identification of oxidant-specific products will help to identify the oxidants detected.