一种检测生物硫醇荧光探针的合成与应用

基于硫醇诱导的迈克尔加成反应阻断探针的光诱导电子转移过程(PET)合成了一种基于氟化硼络合二吡咯甲川(Bodipy)类染料的荧光探针,该探针具有高灵敏度和选择性,可在生理条件下检测硫醇。利用核磁和高分辨质谱对探针结构进行了表征。当向探针溶液加入硫醇(0~1 000μmol/L)时,可在探针溶液的绿色光谱区域引起一个显著的荧光增强响应(增强至150倍)。同时,探针可以检测相对较低浓度的硫醇,对于含有硫醇的氨基酸(半胱氨酸、谷胱甘肽和高半胱氨酸)的检出限分别为4.5×10~(-7),1.2×10~(-7),2.1×10~(-7)mol/L。此外,相对于其他氨基酸,探针对硫醇具有较高的选择性和灵敏度。该方法成功实现了细胞内硫醇的荧光成像,证明该荧光探针在生物体系中具有潜在的应用能力。     

小分子生物硫醇荧光探针研究进展

半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)等小分子生物硫醇在人的生理活动中起着重要作用.近年来,生物和环境样品中小分子生物硫醇的检测引起科学家们极大的兴趣,生物硫醇荧光探针和比色传感器得到快速发展.根据探针与生物硫醇的反应机理,包括利用小分子生物硫醇中巯基与探针反应、巯基和氨基协同与探针反应,综述两年来生物硫醇小分子荧光探针的设计、合成与应用进展.     

生物硫醇荧光探针的研究进展

生物硫醇(包含半胱氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽)在生命活动中扮演了重要的角色,其浓度的异常变化与某些疾病息息相关,因此对硫醇的检测具有重要意义.荧光探针因具有灵敏度高、时空分辨率好、无损伤、可视化等优势,在生物硫醇的检测方面得到了高度重视.利用硫醇在分子结构上的共同点(含巯基的氨基酸)和差异(分子大小、亲核性、空间位阻、...     

红光/近红外光硫醇荧光探针

小分子生物硫醇,包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),在生理活动中扮演了重要的角色,其浓度的异常变化常与多种疾病息息相关,因此对其进行检测就显得尤为重要.近几年来,荧光探针因具有操作简便、时空分辨率高、损伤小和可视化等优势,在硫醇的识别领域成为了研究热点之一.而在已报道的众多的硫醇荧光探针...     

基于黄酮醇类半胱氨酸荧光探针的设计、合成及性能研究

以丹皮酚和糠醛为原料,黄酮醇为荧光团,丙烯酸酯为识别基团,设计并合成了一种黄酮醇类半胱氨酸荧光探针2-(2-呋喃基)-7-甲氧基色酮-3-丙烯酸酯(HFAC),采用核磁共振(¹H NMR、¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS-ESI)确证其结构。吸收光谱和发射光谱结果表明,探针HFAC对半胱氨酸(Cys)具有高效的检测识别能力。同时,荧光实验证实了探针HFAC是一种"关-开"型荧光探针,525 nm处的荧光强度与Cys浓度在20～400μmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为y=0.4608x+3.994(R²=0.9987),检出限为37.9 nmol/L,并在365 nm紫外光下发出亮绿色荧光。A549细胞荧光成像实验表明,探针HFAC具有低毒性、良好的细胞膜通透性和生物相容性,具有快速检测细胞内/外源生物硫醇Cys的能力。     

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。     

基于黄酮的长波长荧光探针用于检测体外和体内生物硫醇（英文）

半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)等生物硫醇在生理和病理过程中起着至关重要的作用,尤其是GSH在肿瘤细胞中过度表达,可以作为肿瘤的生物标志物.然而,同时区分活的正常细胞和肿瘤细胞存在着困难和挑战,因此设计并合成了一种基于N,N-二甲氨基萘黄酮(3)的肉眼可见“关-开”型长波长荧光探针(4).该探针对生物硫醇具有较高的选择性和较低的检测限,机理研究表明,生物硫醇催化探针的酯键断裂,生成了强荧光的黄酮3.该探针可用于活细胞和小鼠体内生物硫醇成像,并且对正常肝细胞HL-7702和肝癌细胞HepG2进行选择性成像.     

基于香豆素-肟的次氯酸根探针的设计、合成及荧光成像应用

通过将香豆素的2-位内酯转化为肟基,设计、合成了一种用于基于香豆素-肟类的次氯酸根荧光探针Cou-HC.Cou-HC不仅对次氯酸根表现出快速和高选择性响应的特点,而且探针氧化后的产物不会与生物硫醇等发生反应,从而可以避免生物硫醇对于次氯酸根响应的干扰.细胞成像实验结果表明,探针可以对RAW 264.7细胞中内源性和外源...     

基于ESIPT机理的近红外硫醇探针及其生物成像研究

本文利用激发态分子内质子转移(ESIPT)过程可产生长波长酮式发射的特点,以HBT(2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑)为骨架,2,4-二硝基苯磺酸基作为硫醇位点掩盖酚羟基,与丙二腈缩异佛尔酮通过共轭双键相连,构建了近红外硫醇探针SYN.该探针实现了近红外区对硫醇的定量检测,并在细胞水平上对硫醇进行了成像研究.     

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。     

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。     

活性氧检测荧光探针的设计、合成及应用研究进展

首先介绍了生物体氧化还原状态的动态平衡机理以及生物体氧化应激的产生原因及影响,然后总结、概括了目前流行的荧光分析法—荧光探针的设计构成及识别机理,并详细介绍了近几年各类活性氧自由基检测荧光探针的研究进展,为活性氧检测荧光探针的进一步发展提供了新思路。     

荧光碳点探针的合成、性质及其在生物成像中的应用

荧光碳点探针是近几年来发展起来的一种新型荧光探针，具有传统有机染料、荧光染色蛋白及一般荧光纳米材料无法比拟的独特优势，如具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化、抗光漂白性、可调谐和生物相容性等优异性能，因而引起研究者的广泛关注。目前已发展水热法等近十种较为经济便捷的方法，可进行大规模的荧光碳点制备，在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像、病菌的定位等方面得到了较为广泛的应用。笔者对近年来荧光碳点的合成方法、依赖于碳点尺寸和波长等性质的发光性能，以及荧光碳点在生物成像等方面的应用作一简要综述，并对其在药用植物病理方面的应用提出展望，期望为丰富荧光碳点在生物成像领域的应用提供一定的借鉴和参考。     

硫醇类荧光探针研究进展

硫醇是生物体中许多蛋白质和小分子的重要组成部分,在细胞的抗氧化系统中具有重要的作用,定量检测硫醇在生物化学和临床化学中具有重要的意义.荧光法由于其具有灵敏度高、能够实现对活体甚至单个细胞的实时可视化示踪的优点,成为目前广泛采用检测细胞内硫醇类物质的一种重要手段.本文引用文献51篇,按荧光探针与巯基作用机理的不同分类,就近年来该领域的研究进展做了比较系统的评述,并展望了此类探针的发展趋势和应用前景.     

双光子荧光探针研究及其应用

双光子荧光显微成像兼具诸如近红外激发、暗场成像、避免荧光漂白和光致毒、定靶激发、高横向分辨率与纵向分辨率、降低生物组织吸光系数及降低组织自发荧光干扰等特点而显著地优于单光子荧光显微成像,为生命科学研究提供了更为锐利的工具。而用于像离子的含量及其对生理的影响、离子参与的生理活动机制、离子与分子的作用、特定分子的分布及其相互作用等方面研究的双光子荧光探针,是实现成像的关键。双光子荧光探针的研究旨在促进双光子荧光显微镜应用的发展,促进生命科学、医学科学的快速发展,同时也带动双光子荧光探针所隶属的化学这一学科的发展。因此对双光子荧光探针的研究具有重要的理论和实践意义。该文综述了双光子荧光显微成像的优点、双光子荧光探针设计的原理及双光子荧光探针在离子分析方面的应用,并展望了这类荧光探针的发展趋势与应用前景。     

近红外荧光探针检测金属离子、小分子和生物大分子

荧光探针技术是近年来发展迅速的一种荧光分析方法,具有灵敏度高、选择性好、操作简便和响应迅速等特点,受到环境及生命科学领域的青睐.随着荧光探针技术的发展,近红外一区荧光探针由于具有发射波长长(600～ 900 nm)、对细胞损伤小、组织穿透性强和自发荧光背景低等优点,被广泛应用于细胞、组织等复杂生物体系中生物分子的检测、...     

一种基于苯并噻唑的新型过氧亚硝酸盐荧光探针的合成及应用

该文以2-(2′-羟基-3′-醛基-5′-甲基苯基)苯并噻唑和1,1-二甲基肼为原料,通过一步缩合,简单过滤处理得到一种基于苯并噻唑的新型ONOO^-荧光探针BD。但由于N—N单键旋转产生非辐射能量损失,探针BD荧光较弱。在引入ONOO^-后,探针BD上的腙水解成醛基,N—N单键脱落,荧光增强,同时可观察到明显的颜色变化。在PBS缓冲溶液(DMSO∶H₂O=2∶8,体积比,pH 7.4)中,探针BD对ONOO^-具有快速响应(25 s)、高灵敏度(7 nmol/L)和高选择性的特点,可在较宽pH值范围内工作。此外,探针BD还成功地用于肝癌细胞中ONOO^-的荧光成像,因此,可作为揭示ONOO^-在细胞中作用的一个很有潜力的分析工具。     

一种高效灵敏的DNA荧光探针的合成及应用

设计合成了一种新型噻唑橙二聚体荧光染料Bi-TO3, 采用荧光发射光谱、 圆二色光谱及活细胞荧光成像等方法研究了其与DNA的相互作用. 在10 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH=7.4)中, Bi-TO3的固有荧光极弱, 量子产率小于0.001%; 与小牛胸腺DNA结合后, 其荧光可显著增强约950倍, 但对RNA和蛋白等生物大分子及黏度等环境因素则无明显响应. 紫外吸收光谱及圆二色光谱滴定实验表明, Bi-TO3以小沟结合模式与DNA作用, 且对AT序列有选择性. 实验结果表明, 在缓冲溶液中Bi-TO3的荧光增强信号与低浓度范围的poly(dA-dT)₂仍呈良好的线性关系, 检出限为13.3 ng/mL, 灵敏较度高; 且Bi-TO3可在较低浓度范围(6~12 μmol/L)内应用于活细胞荧光成像.     

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...