Page 123 - 南京医科大学学报自然科学版

第44卷第1期 赵晓斌，秦亚娟，厉廷有. HClO双光子荧光探针研究进展［J］.
2024年1月 南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（01）：115-122 ·117 ·

量的 HClO 中的稳定性。室温条件下，NS⁃ClO 在
S
O S
PBS（pH=7.4，5%二甲基甲酰胺）中，360 nm激发时， S N S
HClO N
450 nm 处没有荧光发射；但当加入 HClO 后，其在 N
N
360 nm 处出现吸收，且用 360 nm 激发时在 450 nm
NS⁃ClO
处出现强烈荧光（约 860 倍）。经实验验证，NS⁃ClO
图2 NS⁃ClO化学结构及其反应机制
对 其 他 ROS、活 性 氮（reactive nitrogen species，
Figure 2 Chemical structure and reaction mechanism of
RNS）、生物硫醇等没有反应活性，说明探针对HClO NS⁃ClO
表现出良好的选择性。NS⁃ClO 在 HeLa 细胞和
RAW264.7巨噬细胞中具有良好的选择性成像。利 反应，检测到在630 nm处的荧光发射。HN2⁃TP探针
用 TPM，NS⁃ClO 可对 400 μm 厚的小鼠肝脏活体组 在体外检测 HClO 时表现出较大的荧光增强，且具
织切片成像，且可以对活体斑马鱼成像。 有良好的线性范围、高灵敏度（检测下限：40 nmol/L）
在温和条件下，HClO可以介导硫代螺内酰胺苯酚 和快速响应的优点。HN2⁃TP探针溶液与各种ROS、
转化为苯并噁唑（图3）。毛国江团队利用罗丹明类似 RNS、生物硫醇不发生反应，探针只对 HClO 有高选
物为基础，研制了一种用于HClO生物成像的长波长 择性。利用单光子显微镜，HN2⁃TP 可以对 HeLa 细
［1］
（630 nm）双光子荧光探针HN2⁃TP 。HN2⁃TP在 PBS 胞内的外源性 HClO 成像，也可以对巨噬细胞 RAW
缓冲液（pH=7.4，5%二甲基亚砜）中，没有特征吸收 264.7内源性HClO成像。利用TPM，HN2⁃TP可以对
和发射。但当加入 HClO 后，90 s 内 HClO 诱导重排 大鼠肝脏冷冻切片组织进行HClO显像。

S HO Cl Cl
+
S HO S HO
O
N
HClO N N N
N O + ClS - N + O
N
N O O
NH2
NH2
NH2 NH2
HN2⁃TP
图3 HN2⁃TP化学结构及其反应机制
Figure 3 Chemical structure and reaction mechanism of HN2⁃TP
变为氧硫杂环戊缩酮结构，降低羰基“拉”的作
2 氧硫杂环戊缩醛（酮）类双光子荧光探针
用，而导致荧光强度降低或淬灭。作为 HClO 分
HClO 双光子探针中，荧光团大多数是典型 子的反应位点，探针分子中的 S 原子先被 HClO 氧
的“推⁃拉”（胺酮）结构，这种结构可以产生优异的光 化为亚砜，再进一步氧化为砜，最后使缩酮结构
物理性质。Acdan是一种双光子荧光团（图4）。利 水解成羰基，使荧光团恢复荧光或者荧光增强
用 2⁃巯基乙醇对 Acdan 的酮羰基进行保护，使其 （图 4）。

O
O
H + HClO
OH S
+ HS
N N
Acdan
O O O
HClO H2O
S S
O
N O N O N
图4 Acdan化学结构及其反应机制
Figure 4 Chemical structure and reaction mechanism of Acdan

溶酶体是细胞的循环中心，催化分解各种废 其内含有丰富的 HClO。2015 年，Young⁃Tae Chang
物，如蛋白质、核酸、碳水化合物、脂质和细胞碎片， 团队利用 Acdan 分子骨架，设计并合成了第一个