黄蕊, 叶长青, 李亚军, 邱盟峯, 李达谅, 鲍红丽

应用化学 2022, 39 (3): 407-424. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.210583

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HClO/ClO^-作为细胞质中一种重要的活性氧（ROS），源自线粒体，参与各种生理和病理过程，因此快速有效检测HClO/ClO^-具有重要的生物学及生理学意义。荧光分析法因其灵敏度高、响应时间快、选择性高、成本低和操作简便等优点而备受关注。更重要的是，使用荧光探针可以在体外和体内可视化检测。近年来，为了研究HClO/ClO^-在细胞中的作用，已发展了一些靶向线粒体的荧光HClO/ClO^-探针。其中，发射波长位于短波区域的探针存在背景荧光强、组织穿透性差等不足，因此，开发具有远红外至近红外发射的HClO/ClO^-探针具有重要意义。本文围绕用于检测HClO/ClO^-的线粒体靶向近红外荧光探针的最新动态展开讨论，将探针检测HClO/ClO^-的反应类型分为不饱和双键的氧化、硫醚的氧化、氨基或酰肼的氧化和多位点的氧化等几个类别进行了归纳总结，希望为新一代高效灵敏、生物兼容性好的靶向性HClO/ClO^-荧光探针的发展提供一定的帮助。

2019年，曾宪顺课题组［70］设计合成了一种苯并吡喃-吩噻嗪结合的线粒体靶向的近红外探针 L，用于检测HClO（图9）。当用600 nm激发时，生色团在672 nm（ Φ=0.0011）表现出非常弱的荧光。加入NaClO后，生色团的吸收峰从608 nm蓝移至575 nm（ ε=1.09×104 cm-1/（mol·L-1）），并且在672 nm处的荧光强度显著增加（ Φ=0.056），斯托克斯位移为97 nm。这是因为探针 L与HClO反应之前，由于富电子的硫原子和缺电子的苯并吡喃部分之间存在分子内电荷转移（ICT）过程，导致了非常弱的荧光发射光谱。与HClO反应后，富电子吩噻嗪基团被氧化生成亚砜，阻断了从硫原子到缺电子荧光团的ICT过程，导致吸收蓝移（33 nm）并大大增强了荧光团的荧光强度。但是，探针 L在连续600 nm的激发光下，在400 s出现荧光强度衰减6%。此外，探针 L是一种带正电荷的低相对分子质量有机化合物，具有亲脂性，可用于检测L929细胞（小鼠成纤维细胞）和HeLa细胞的HClO，以及RAW264.7细胞中的内源性HClO。在L929细胞中的共定位实验证明探针 L具有线粒体靶向性，皮尔森系数为0.92。

2019年，曾宪顺课题组［ 70 ］设计合成了一种苯并吡喃-吩噻嗪结合的线粒体靶向的近红外探针 L，用于检测HClO（图9 ）.当用600 nm激发时，生色团在672 nm（ Φ=0.0011）表现出非常弱的荧光.加入NaClO后，生色团的吸收峰从608 nm蓝移至575 nm（ ε=1.09×104 cm-1/（mol·L-1）），并且在672 nm处的荧光强度显著增加（ Φ=0.056），斯托克斯位移为97 nm.这是因为探针 L与HClO反应之前，由于富电子的硫原子和缺电子的苯并吡喃部分之间存在分子内电荷转移（ICT）过程，导致了非常弱的荧光发射光谱.与HClO反应后，富电子吩噻嗪基团被氧化生成亚砜，阻断了从硫原子到缺电子荧光团的ICT过程，导致吸收蓝移（33 nm）并大大增强了荧光团的荧光强度.但是，探针 L在连续600 nm的激发光下，在400 s出现荧光强度衰减6%.此外，探针 L是一种带正电荷的低相对分子质量有机化合物，具有亲脂性，可用于检测L929细胞（小鼠成纤维细胞）和HeLa细胞的HClO，以及RAW264.7细胞中的内源性HClO.在L929细胞中的共定位实验证明探针 L具有线粒体靶向性，皮尔森系数为0.92. ...

... 2019年，曾宪顺课题组［ 70 ］设计合成了一种苯并吡喃-吩噻嗪结合的线粒体靶向的近红外探针 L，用于检测HClO（图9 ）.当用600 nm激发时，生色团在672 nm（ Φ=0.0011）表现出非常弱的荧光.加入NaClO后，生色团的吸收峰从608 nm蓝移至575 nm（ ε=1.09×104 cm-1/（mol·L-1）），并且在672 nm处的荧光强度显著增加（ Φ=0.056），斯托克斯位移为97 nm.这是因为探针 L与HClO反应之前，由于富电子的硫原子和缺电子的苯并吡喃部分之间存在分子内电荷转移（ICT）过程，导致了非常弱的荧光发射光谱.与HClO反应后，富电子吩噻嗪基团被氧化生成亚砜，阻断了从硫原子到缺电子荧光团的ICT过程，导致吸收蓝移（33 nm）并大大增强了荧光团的荧光强度.但是，探针 L在连续600 nm的激发光下，在400 s出现荧光强度衰减6%.此外，探针 L是一种带正电荷的低相对分子质量有机化合物，具有亲脂性，可用于检测L929细胞（小鼠成纤维细胞）和HeLa细胞的HClO，以及RAW264.7细胞中的内源性HClO.在L929细胞中的共定位实验证明探针 L具有线粒体靶向性，皮尔森系数为0.92. ...

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