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生物硫醇荧光探针的研究进展

有机化学 2021年第2期41卷 611-623页

作者：陈莉黎俊波陈杜刚武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室武汉430205 武汉工程大学化学与环境工程学院武汉430205

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... 详细信息

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、细胞内含量),可通过迈克尔加成、亲核芳基取代、加成环化等反应实现对硫醇的选择性检测.综述了近3年来硫醇荧光探针领域的研究进展.首先介绍了对硫醇有选择性识别的荧光探针,随后分类讨论了对半胱氨酸、高半胱氨酸和谷胱甘肽各具有特异性检测的荧光探针,并重点介绍了分子设计、识别机理、荧光性质和成像应用,初步探讨了部分探针在监测细胞生命活动中的作用,同时还对本领域的发展提出了展望.

关键词：硫醇荧光探针半胱氨酸高半胱氨酸谷胱甘肽进展

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红光/近红外光硫醇荧光探针

化学进展 2021年第5期33卷 868-882页

作者：党耶城冯杨振陈杜刚武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室武汉430205

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... 详细信息

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中,红光或近红外光发射的荧光探针又因其具有背景干扰小、穿透深度深、拉曼散射影响小等特点,而受到研究者的青睐。本综述重点回顾了近三年来文献中报道的性能优异、发射红光或近红外光信号的硫醇荧光探针,根据构成探针分子荧光团的种类不同而进行分类介绍,包括罗丹明类、二吡咯氟硼类、花菁类、天然色素类、给受体型共轭化合物和聚集诱导发光型化合物六类。本文主要从分子设计、荧光性质、识别机理和成像应用等方面对各种荧光探针进行综述,同时展望了长波长发射的硫醇荧光探针的应用前景及待解决的问题。

关键词：红光近红外硫醇荧光探针成像

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粘度刺激响应的荧光探针研究进展

分析科学学报 2022年第6期38卷 779-787页

作者：王孔琛冯杨振陈杜刚武汉工程大学化工与制药学院湖北武汉430205

粘度作为细胞微环境中重要的参数之一,影响着一系列细胞活动过程,与很多疾病的发生密切相关。基于荧光探针的荧光成像法因具有灵敏度高、侵入性小、可实时成像等优点在生物医学领域受到了广泛的关注。本文聚焦能特异性识别细胞内粘度的... 详细信息

粘度作为细胞微环境中重要的参数之一,影响着一系列细胞活动过程,与很多疾病的发生密切相关。基于荧光探针的荧光成像法因具有灵敏度高、侵入性小、可实时成像等优点在生物医学领域受到了广泛的关注。本文聚焦能特异性识别细胞内粘度的荧光探针,分别从细胞质、线粒体、溶酶体内粘度的检测出发,介绍了具有不同靶向性的探针,讨论了分子结构、机理、性能及其荧光成像应用,并对能同时探测粘度和其它生物活性分子的多功能探针也进行了说明。最后,我们对粘度刺激响应的荧光探针的研究现状进行总结并提出了展望,希望本文有助于开发出更理想的粘度荧光探针应用于生物医学领域。

关键词：粘度荧光探针荧光成像细胞成像

以Knoevenagel反应构建粘度荧光探针的综合实验设计

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实验技术与管理 2022年第8期39卷 45-48,64页

作者：陈杜刚李婉青余响林闫志国武汉工程大学化工与制药学院湖北武汉430205

Knoevenagel反应是一种经典的缩合反应,常用于增加分子的共轭以构建具有给体-受体(D-A)结构的化合物,而此类偶极分子往往对环境的粘度变化有响应。基于此考虑,该文提出了一种综合性的实验教学方案,合成了一个对粘度敏感的荧光探针PySQ,... 详细信息

Knoevenagel反应是一种经典的缩合反应,常用于增加分子的共轭以构建具有给体-受体(D-A)结构的化合物,而此类偶极分子往往对环境的粘度变化有响应。基于此考虑,该文提出了一种综合性的实验教学方案,合成了一个对粘度敏感的荧光探针PySQ,筛选出了最佳的反应条件,并测试了其紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,验证了探针对粘度的高灵敏响应性能。该实验包含有机物的合成、提纯和性能测试,将有机化学与分析化学紧密结合,且所得探针在生物成像领域颇具潜力,因此可以很好地调动学生的积极性,提高实验教学的效果。

关键词： Knoevenagel缩合合成紫外-可见吸收光谱荧光光谱粘度

商业化试剂构建荧光探针用于肼的检测及防伪识别

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武汉工程大学学报 2023年第5期45卷 490-495页

作者：南齐钰熊知萌梁文杰陈杜刚余响林闫志国武汉工程大学化工与制药学院湖北武汉430205

为了高效准确地检测出环境中的致癌污染物肼,采用商业化的试剂2-羟基-4-甲氧基苯甲醛(XN)作为荧光探针工具。该探针的醛基与肼能发生快速的缩合反应,所得产物因具有希夫碱结构能产生激发态的分子内质子转移(ESIPT)作用,从而开启荧光信号... 详细信息

为了高效准确地检测出环境中的致癌污染物肼,采用商业化的试剂2-羟基-4-甲氧基苯甲醛(XN)作为荧光探针工具。该探针的醛基与肼能发生快速的缩合反应,所得产物因具有希夫碱结构能产生激发态的分子内质子转移(ESIPT)作用,从而开启荧光信号,实现对肼的检测。在水溶液中,探针与肼反应后的最大发射波长位于485 nm,荧光增强20多倍,检测限低至69 nmol/L,检测过程中表现出了非常高的灵敏度和选择性。进一步将探针负载于试纸条上制备出便携工具,可快速方便地对气相中肼含量进行可视化监测。最后凭借探针对肼的高选择性优势,构建了一个简单的防伪模型,展现了探针在荧光防伪识别应用中的潜力。

关键词：肼荧光探针激发态分子内质子转移检测防伪识别