一种新型一氧化氮比率型近红外荧光探针的制备及应用

该文以邻苯二胺修饰的［c］［1, 2, 5］噻二唑-5, 6-二胺作为一氧化氮（NO）识别基团和电子受体,芴衍生物作为荧光基团和电子供体,合成了一种新型检测NO的近红外荧光探针。通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究探针分子的光谱学性质及检测NO的可行性。该探针与NO反应后生成苯并三氮唑结构,分子内电荷转移（ICT）效应加强,在近红外区的荧光明显增强。相较于传统的增强型或猝灭型NO荧光探针,该文制备的荧光探针通过比率计量荧光检测信号,实现了背景荧光低、抗干扰能力强的NO近红外荧光检测。该荧光探针受外界干扰小,且不与其他活性氧、活性氮反应,能够对不同浓度的NO产生快速、灵敏的荧光响应,对NO的检测线性范围为0～10 μmol/L,检出限为28.88 nmol/L。选择性实验表明,该探针对NO的响应具有专一性和抗干扰性。该文制备的比率型荧光探针能实现NO近红外荧光分析和检测,具有背景荧光低、抗干扰能力强的优点,可用于生物样品中NO的检测。     

配位型钯离子荧光探针的研究进展

钯在珠宝行业、工业催化、制药行业中应用广泛,也是汽车尾气排放装置触媒转换器中最重要的催化剂之一,但残留的钯离子对人体健康和环境有着极大的危害。近几年,人们对于钯离子残留的检测越来越重视,而配位型金属离子荧光探针是最方便且能快速检测离子的一种方法。本文根据配位方式的不同,综述了配位型钯离子荧光探针的研究进展,包括氮族元素配位(如N和P)的荧光探针、氧族元素配位(如O、S和Se)的荧光探针、同时与氮族和氧族元素配位的荧光探针、不饱和键配位的荧光探针以及聚合物荧光探针等。对不同配位方式、探针结构及对钯的检测效果进行了分析,希望能够为设计更灵敏、高效的配位型钯离子荧光探针提供启发。     

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.     

基于黄酮骨架的“关-开”型荧光探针用于检测活细胞内丁酰胆碱酯酶

以间苯二酚为起始原料，设计合成了一种基于N,N-二甲胺基萘取代的黄酮母核(3)为荧光报告基团的“关-开”型丁酰胆碱酯酶(BChE)荧光探针(4a)，并通过核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行了结构表征。结果表明，探针4a能够快速地对BChE产生特异性响应，在pH=8.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中，574 nm处荧光强度明显增强，同时肉眼可见溶液颜色的改变。通过高效液相色谱(HPLC)和HRMS对响应机理进行了探讨，发现BChE可使探针的酯键发生断裂，生成具有强荧光的黄酮母核(3)。此外，探针4a可用于检测人肝癌细胞(HepG2)中的BChE并进行荧光成像。     

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

作为一种典型的活性氮物质,过氧亚硝酸盐(ONOO-)在生理和病理过程中发挥着重要作用。但目前已有的用于检测ONOO-的荧光探针大多存在对ONOO-响应时间长、选择性不足、灵敏性差等缺点,极大地限制了生物体内ONOO-的实时、原位检测。此外,一些探针合成复杂和纯化困难,不利于探针推广使用。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。     

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。     

用于谷胱甘肽检测的新型罗丹明衍生物荧光探针EI北大核心CSCD

合成了一种反应型近红外荧光探针N-Rh-GSH,该探针以罗丹明衍生物为荧光母体,通过与谷胱甘肽(GSH)作用触发螺环的开关来实现信号的响应,其开环释放的荧光产物具有760 nm的近红外发射波长。细胞实验表明,该探针可实现对活细胞中GSH的成像。     

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。     

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。     

基于C=N双键异构化传感机制的荧光探针

多种传感机制已经被用于荧光探针分子的设计中,其中,基于C=N双键异构化传感机制的荧光探针的研究近年来引起了较大关注。本文归纳总结了过去10年基于C=N双键异构化传感机制的阳离子、阴离子和中性分子探针的发展情况。文章最后对其应用前景及发展趋势进行了展望。     

碳量子点荧光探针的设计及其在农残检测中的应用进展

农药的长期、大量、不合理使用,对我国生态环境和农畜产品的安全生产及人体生命与健康构成了严重威胁。发展灵敏、高效的探针监测农药原体及其代谢产物对食品安全预警有重要意义。因此科研工作者致力于开发简单、高效的农残检测新策略。碳量子点作为一种新型荧光碳纳米材料,无毒无害,具有良好的稳定性及优越的光学性能,易于实现功能化,因此碳量子点荧光探针在农残检测方面极具应用潜力。该文对碳量子点荧光探针的研究进展进行综述,简述了碳量子点的特性及合成,重点介绍了碳量子点作为荧光探针在农残检测中的最新应用进展,并对其发展过程中尚待解决的问题进行总结,对未来发展方向进行展望。     

手术导航用荧光探针

荧光成像技术因具有操作简便、分辨率高、安全性好且可实时成像等优势,在术中导航中具有广阔的应用前景.虽然目前还没有靶向荧光探针在临床上得到批准,但已经有相当一部分荧光探针进入了临床试验阶段.最早进入临床试验的是一些偶联肿瘤靶向配体的荧光染料,例如近红外菁染料(IRDye800CW)标记的肿瘤特异抗体,叶酸标记的异硫氰酸荧...     

基于香豆素骨架的Hg2+荧光探针的研究进展

本文综述了近十年来以香豆素衍生物为荧光基团的Hg~(2+)探针的研究进展,并对该类探针的分子结构、设计原理及使用性能给出简要介绍,对探针应用过程中的灵敏度、选择性以及检测条件等方面进行了评述,最后展望了该类荧光探针的研究和发展方向。     

N-取代马来酰亚胺巯基荧光探针的研究进展

评述了测这含－SH生物活性物质和肽、蛋白质等的N－聚代马来酰亚胺荧光探针的种类、性能、原理、应用及其进展。     

钯离子荧光探针的研究进展

钯是一种重要的贵金属,在制药、燃料电池、电子电气和珠宝等行业得到广泛的应用。 然而,它的大量使用不可避免会造成其在环境中的残留,产生毒害,因此对钯的检测与识别具有重要的意义。 荧光探针具有较高的选择性、较高灵敏度、对设备依赖小、操作简单、检测限低等优点。 本文综述了近年应用于低浓度检测钯离子荧光分子探针的设计方法及作用机制。 按照荧光探针检测钯离子的响应模式,主要分为淬灭型、增强型、比率型3种方式进行评述。 尽管钯离子探针的研究在分子设计上取得了重要进展,但荧光染料与钯离子的响应时间尚且不能人为控制,尤其对于复杂体系中钯离子的检测效果尚待进一步改进。 因此,开发钯离子响应时间短、灵敏度高、专一识别性高并能应用于复杂体系的荧光探针,可能是今后主要发展方向。     

Phenoxazine‐based Near‐infrared Fluorescent Probes for the Specific Detection of Copper (II) Ions in Living Cells

Abstract : It is well known that copper ions play a critical role in various physiological processes. However, a variety of human diseases are tightly correlated with copper overload. Although there are numerous fluorescent probes capable of detecting copper ions, most of them are “turn‐off” probes owing to copper (II) ions fluorescence quenching effect, resulting in poor sensitivity. Herein, a novel “turn‐on” near‐infrared (NIR) fluorescent probe PZ‐N based on phenoxazine was designed and synthesized for the selective detection of copper (II) ions (Cu²⁺). Upon the addition of Cu²⁺, the probe could quickly react with Cu²⁺ and emit strong fluorescence, along with colour change from colourless to obvious blue. Moreover, the probe PZ‐N showed good water solubility, high selectivity, and excellent sensitivity with low limit of detection (1.93 nM) towards copper (II) ions. More importantly, PZ‐N was capable of effectively detecting Cu²⁺ in living cells.     

Direct High-Throughput Screening Assay for mRNA Cap Guanine-N7 Methyltransferase Activity

In eukaryotes, mature mRNA is formed through modifications of precursor mRNA, one of which is 5’ cap biosynthesis, involving RNA cap guanine-N7 methyltransferase (N7-MTase). N7-MTases are also encoded by some eukaryotic viruses and facilitate their replication. N7-MTase inhibitors have therapeutic potential, but their discovery is difficult because long RNA substrates are usually required for activity. Herein, we report a universal N7-MTase activity assay based on small-molecule fluorescent probes. We synthesized 12 fluorescent substrate analogues (GpppA and GpppG derivatives) varying in the dye type, dye attachment site, and linker length. GpppA labeled with pyrene at the 3’-O position of adenosine acted as an artificial substrate with the properties of a turn-off probe for all three tested N7-MTases (human, parasite, and viral). Using this compound, a N7-MTase inhibitor assay adaptable to high-throughput screening was developed and used to screen synthetic substrate analogues and a commercial library. Several inhibitors with nanomolar activities were identified.     

Sensitive bioanalysis—combining single-molecule spectroscopy with mono-labeled self-quenching probes

Fluorescence single-molecule spectroscopy is an appropriate tool for modern bioanalysis. This technique enables the development of ultra sensitive assays, especially when combined with self-quenching probes. In this review we report novel DNA, enzyme, and antibody assays based on mono-labeled fluorescent probes that are quenched by photoinduced electron transfer (PET).     

Development of Chemical Probes for Functional Analysis of Anticancer Saponin OSW‐1

Chemical probe‐based approaches have proven powerful in recent years in the target identification studies of natural products. OSW‐1 is a saponin class of natural products with highly potent and selective cytotoxicity against various cancer cell lines. Understanding its mechanism of action is important for the development of anticancer drugs with potentially novel target pathways. This account reviews recent progress in the development of OSW‐1 derived probes for exploring the mechanism of its action. The key to the probe development is a judicious choice of functionalization sites and a selective functionalization strategy. The types of probes include fluorescent probes for cellular imaging analysis and affinity probes for target identification analysis.