基于2-(2′-吡啶基)苯并咪唑的Zn2+比例计量型荧光识别

本文以荧光分子2-(2'-吡啶基)苯并咪唑(2-PBI)作为1,1'-联(2-芳杂环)类化合物模型.研究利用其2,2'-N原子螯合Zn2 导芳环共面化和荧光发射红移实现Zn2 比例计量检测的可行性.2-PBI在不同体系中的Zn2 荧光响应行为表明Zn2 结合将导致最大发射波长明显红移(乙腈36 nm;HEPES缓冲液39 nm).具有比例计量型Zn2 荧光探针的基本特点.2-PBI还具有显著的Zn2 荧光响应选择性,可以同时作为构建比例计量型探针的信号团和受体的基本骨架.通过对2-BPI的荧光机制和Zn2 识别行为的分析,提出了以2-PBI为基本骨架构建实用化比例计量型探针的途径.     

基于2-（2’-吡啶基）苯并咪唑的Znn比例计量型荧光识别

本文以荧光分子2-（2’-吡啶基）苯并咪唑（2．PBI）作为1,1’-联（2-芳杂环）类化合物模型,研究利用其2,2＇-N原子螫合Zn2＋诱导芳环共面化和荧光发射红移实现Zn：＋比例计量检测的可行性。2-PBI在不同体系中的Zn2＋荧光响应行为表明Zn2＋结合将导致最大发射波长明显红移（乙腈36nm;HEPES缓冲液39nm）,具有比例计量型Zn2＋荧光探针的基本特点。2-PBI还具有显著的Zn2＋荧光响应选择性,可以同时作为构建比例计量型探针的信号团和受体的基本骨架。通过对2-BPI的荧光机制和Zn2＋识别行为的分析,提出r以2-PBI为基本骨架构建实用化比例计量型探针的途径。     

一种用于活细胞中检测Zn2+的萘酚席夫碱类荧光探针

设计合成了1种基于C=N异构化和螯合荧光增强机理（CHEF）的Zn²⁺荧光探针BMO和NBMO,其结构经¹H NMR,¹³C NMR,¹H-¹H COSY,HSQC,IR和HRMS进行了表征。光谱分析实验结果显示,探针对Zn²⁺均具有较好的选择性和灵敏度,检出限分别为30和21 nmol·L^-1。在0~20 μmol·L^-1浓度的范围内,BMO和NBMO的荧光强度与Zn²⁺浓度可呈良好的线性关系。NBMO-Zn²⁺配合物单晶结构和Job曲线证实该探针与Zn²⁺以1：1配位。NBMO被成功应用于活细胞中Zn²⁺的检测。     

一种席夫碱比率荧光探针识别检测Zn2+及细胞成像

合成了一种苯并噻唑类席夫碱荧光探针BTC。该探针可以在中性水体系(DMF/H₂O,3/2,v/v)中识别检测锌离子而不受镉离子干扰。加入锌离子后,探针在508nm处的发射峰逐渐减弱并蓝移至470nm处,从而可以实现比率荧光检测,检测限为1.51×10^-8 M。此外,溶液荧光颜色由绿色变为蓝绿色,可以实现裸眼识别。并且,BTC显示出对HeLa细胞中的外源Zn²⁺良好的荧光成像能力。     

基于苯并噻唑Zn2+荧光探针及其细胞造影应用

设计合成基于苯并噻唑Zn²⁺荧光增强型探针BHP,在HEPES缓冲液中测其对Zn²⁺识别性能。实验结果表明,BHP对Zn²⁺有较高的选择性,对其他金属离子如Cd²⁺,Fe²⁺,Ni²⁺,Pb²⁺,Hg²⁺,Al³⁺,Mn²⁺,Ag⁺,Cu²⁺,Co²⁺,Na⁺,K⁺,Mg²⁺和Ca²⁺无明显荧光增强响应。BHP与Zn²⁺按1：1计量比配位,在生理条件下荧光强度不受pH值影响。在HeLa细胞中对Zn²⁺的造影表明BHP可用于生物体Zn²⁺检测。     

5-氨基-1,10-菲咯啉：可异构化杂环螯合荧光载体作为比例计量型锌离子荧光探针的一种原型

5-amino-l,10-phenanthroline （5-AP）, as a tautomeric heterocyclic aromatic chelating fluorophore （THACF）, can sense Zn^2＋ selectively by shifting emission from 495 to 564 nm upon Zn^2＋ addition in ethanol. The ratiometric fluorescent sensing behavior has been correlated to the tautomerization of 5-AP affected by solvents and metal chelation. The strategy using THACF as ratiometric fluorescent sensor for Zn^2＋ not only simplifies the synthetic procedure but also gives a promising alternative for Zn^2＋ ratiometric fluorescent sensor design.     

一种用于活细胞中检测Zn2+的萘酚席夫碱类荧光探针

设计合成了1种基于C=N异构化和螯合荧光增强机理（CHEF）的Zn²⁺荧光探针BMO和NBMO,其结构经¹H NMR,¹³C NMR,¹H-¹H COSY,HSQC,IR和HRMS进行了表征。光谱分析实验结果显示,探针对Zn²⁺均具有较好的选择性和灵敏度,检出限分别为30和21 nmol·L^-1。在0~20 μmol·L^-1浓度的范围内,BMO和NBMO的荧光强度与Zn²⁺浓度可呈良好的线性关系。NBMO-Zn²⁺配合物单晶结构和Job曲线证实该探针与Zn²⁺以1：1配位。NBMO被成功应用于活细胞中Zn²⁺的检测。     

基于缩硫醛脱保护机制的比例计量型Hg~(2+)荧光探针及其斑马鱼活体造影应用

利用汞离子特异性诱导缩硫醛脱保护,引发分子内电荷转移发生改变的机制,设计合成了一种新型的激发型比例计量汞离子荧光探针.该探针在与汞离子结合后其最大激发波长由410 nm红移至485 nm,两个波长下的荧光强比值(F485/F410)由0.06增长至5.02.同时该探针对汞离子表现出了良好的比例计量响应选择性和较快的响应速度,并且检测限低于美国环境保护组织的饮用水标准.共聚焦造影研究发现,该探针可以应用于活细胞及5天龄斑马鱼幼体中的汞离子的检测.利用该性质对Hg2+在斑马鱼体内分布及毒性进行了初步的研究.     

基于苯并噻唑Zn2+荧光探针及其细胞造影应用

设计合成基于苯并噻唑Zn²⁺荧光增强型探针BHP,在HEPES缓冲液中测其对Zn²⁺识别性能。实验结果表明,BHP对Zn²⁺有较高的选择性,对其他金属离子如Cd²⁺,Fe²⁺,Ni²⁺,Pb²⁺,Hg²⁺,Al³⁺,Mn²⁺,Ag⁺,Cu²⁺,Co²⁺,Na⁺,K⁺,Mg²⁺和Ca²⁺无明显荧光增强响应。BHP与Zn²⁺按1：1计量比配位,在生理条件下荧光强度不受pH值影响。在HeLa细胞中对Zn²⁺的造影表明BHP可用于生物体Zn²⁺检测。     

An ESIPT-Based Ratiometric Fluorescent Probe for Highly Sensitive and Rapid Detection of Sulfite in Living Cells

The novel ratiometric fluorescent probe HPQRB with an ESIPT effect based on Michael addition for highly sensitive and fast detection of sulfite in living HepG2 cells is reported. HPQRB can be easily synthesized by a two-step condensation reaction. HPQRB has a large emission shift (Δλ=116 nm), which is beneficial for fluorescence imaging research, and its sulfite-responsive site is based on a rhodamine-like structure with the emission peak at 566 nm, which decreases with increasing sulfite concentration. and its HPQ structure always has an ESIPT effect throughout the reaction process, keeping the emission peak at 450 nm as a self-reference. In particular, HPQRB has high selectivity for sulfite and responds quickly (within 30 s) with a low detection limit (44 nM). Furthermore, HPQRB has been successfully used for fluorescence imaging of sulfite in HepG2 cells, demonstrating the superior ability to detect sulfite under physiological conditions.     

一种基于DPA识别基团的可视化检测锌离子的荧光增强型探针

以N,N-二(2-吡啶甲基)胺(DPA)为识别基团,设计合成了一种用于检测Zn2+的荧光增强型探针WN,在CH3CH2OH/TrisHCl(1∶9,V/V,pH=7.4)缓冲溶液中研究了它对Zn2+的识别特性。实验结果表明,WN对Zn2+有较高的选择性和灵敏度,它们之间的结合比为1∶1,对Zn2+的检出限为1.14×10-8 mol·L-1。WN能够快速地可视化检测Zn2+,在HeLa活细胞中对Zn2+的荧光显微成像表明WN可应用于生物体的检测。     

一种基于DPA识别基团的可视化检测锌离子的荧光增强型探针

以N,N-二（2-吡啶甲基）胺（DPA）为识别基团,设计合成了一种用于检测Zn²⁺的荧光增强型探针WN,在CH₃CH₂OH/Tris-HCl（1：9,V/V,pH=7.4）缓冲溶液中研究了它对Zn²⁺的识别特性。实验结果表明,WN对Zn²⁺有较高的选择性和灵敏度,它们之间的结合比为1：1,对Zn²⁺的检出限为1.14×10^-8mol·L^-1。WN能够快速地可视化检测Zn²⁺,在HeLa活细胞中对Zn²⁺的荧光显微成像表明WN可应用于生物体的检测。     

基于苯并吡喃腈-香豆素体系的近红外比率型荧光探针用于检测He La细胞中的过氧亚硝酸盐(英文)

过氧亚硝酸根(ONOO-)是生物体内的一种重要的活性氧,与人体内的各种生理活动息息相关.利用苯并吡喃腈-香豆素体系,合成了一种用于ONOO-检测的近红外比率型荧光探针(E)-7-(二乙胺基)-3-(2-(苯并吡喃腈)乙烯基)-香豆素(DCCM).该探针在ONOO-存在下表现出强烈的响应,颜色从紫色变为浅粉色,最大发射峰蓝移217nm,荧光颜色从淡紫色变为蓝色,能够直观地对溶液中的ONOO-进行监测. DCCM可以灵敏地检测ONOO^-,最低检测限为6.0×10^-7 mol·L^-1,该探针被成功用于HeLa细胞中的ONOO-成像检测.     

一种螯合型Fe2+探针的构筑及性质

铁是人体的必需过渡金属元素,体内铁离子平衡的紊乱与多种疾病相关。发展铁离子探针,实现细胞和生命体中铁离子时空分布的跟踪与成像,对铁离子生理功能的研究具有重要价值。我们将BODIPY荧光团与三联吡啶通过乙烯基偶联,构建了新型Fe~(2+)螯合型探针BTPY,通过比色法与荧光法结合,实现了Fe~(2+)的特异性检测。探针最大激发波长582 nm在可见光区,荧光发射波长678 nm在近红外区,满足活体近红外成像的初步要求。BTPY与Fe~(2+)/Fe~(3+)结合导致吸收波长由573 nm红移至607nm,溶液颜色由红色到蓝色。其他金属离子的结合不发生明显吸收峰和颜色变化。同时,Fe~(2+)引起BTPY荧光猝灭而Fe~(3+)对BTPY荧光不造成明显影响,实现了Fe~(2+)与Fe~(3+)的区分。     

一种基于铜配合物的高灵敏硫化氢荧光探针

作为继NO和CO之后的第三个气体信号分子,硫化氢在生物体内具有许多重要的生理功能,因此发展灵敏度高、选择性好的硫化氢荧光探针以实现其实时跟踪和检测成为研究的热点。本文利用NBD荧光配体构建了一个基于其铜配合物的硫化氢荧光探针。铜离子的荧光猝灭作用使得该配合物探针的荧光很弱,而Na2S(硫化氢供体)的加入可显著增强其荧光。研究表明其他阴离子对配合物探针的荧光影响很小,共存时也不会干扰探针对硫化氢的增强响应。研究认为S2-对铜离子(Cu2+)的高亲和能力促使配合物脱铜可能是其实现荧光增强识别的机制。该探针在1～20μmol·L-1的范围内对H2S具有线性响应能力,而且检测限可达到0.2μmol·L-1,是目前检测限较低的少数探针之一。     

在纯水体系和活细胞中高选择检测Fe3+的香豆素荧光探针

设计、合成了一种香豆素类荧光探针CF470,该探针通过引入高水溶性且选择性与Fe~(3+)配位的多羟基基团实现了纯水体系中Fe~(3+)的检测。当在探针体系中加入Fe~(3+)后,其强烈的蓝色荧光在2 min内就可被完全猝灭。探针不仅对Fe~(3+)快速、高选择响应,而且由于引入了亲水的多羟基基团具有良好的水溶性。更重要的是,探针对活细胞低毒、生物相容性好,被成功应用于活细胞中Fe~(3+)的成像。     

Highly Sensitive Bioluminescent Probe for Thiol Detection in Living Cells

The sensitive detection of thiols including glutathione and cysteine is desirable owing to their roles as indispensable biomolecules in maintaining intracellular biological redox homeostasis. Herein, we report the design and synthesis of SEluc‐1 (s ulfinate e ster luc iferin), a chemoselective probe exhibiting a ratiometric and turn‐on response towards thiols selectively in fluorescence and bioluminescence, respectively. The probe, which was designed based on the “caged” luciferin strategy, displays excellent selectivity, high signal/noise ratio (>240 in the case of bioluminescence), and a biologically relevant limit of detection (LOD, 80 nm for cysteine), which are all desirable traits for a sensitive bioluminescent sensor. SEluc‐1 was further applied to fluorescence imaging of thiol activity in living human cervical cancer HeLa cell cultures, and was successfully able to detect fluctuations in thiol concentrations induced by oxidative stress in a bioluminescent assay utilizing African green monkey fibroblast COS‐7 cells and human breast adenocarcinoma MCF‐7 cells.