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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 ·119 ·

O O S （） n
NH
S HClO Cys/Hcy
N O O N O O N O O
n=1，CMCys
CMOS CMCHO
n=2，CMHcy
图6 CMOS化学结构及其反应机制
Figure 6 Chemical structure and reaction mechanism of CMOS

导致探针分子荧光信号的显著变化（图7）。探针分
3 基于C＝C和C＝N裂解机制的双光子荧光探针
子的羰基可以和丙二腈通过 Knoevenagel 反应生成
HClO具有很强的氧化和亲核能力，可以氧化裂 C＝C 双键 ［15］ ，C＝N 双键可以通过羰基和肼类化合
解共轭的C＝C 双键和C＝N 双键释放出醛基，从而 物反应生成 。
［14］

Pyridine CN HClO
荧光团 O + NC CN 荧光团 荧光团 O
CN
H
荧光团 N EtOH 荧光团 HClO 荧光团
O + H2N R N-NH⁃R O
图7 基于C＝C和C＝N的设计策略
Figure 7 Design strategy based on C＝C and C＝N

基于 6⁃羟基⁃2⁃萘醛荧光团，尤进茂团队开发 生DNB⁃HSO3 （图8），DNB⁃HSO3也可与HClO发生反
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了一种可以靶向线粒体的双光子荧光探针 DNB 应，释放醛基，醛基可进一步与 SO2/HSO 3反应产生
（图 8） 。该探针中的C＝C键在与HClO反应后断 BTP⁃HSO3。令作者意外的是，无论先检测 HClO 还
［15］
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裂，导致共轭结构被破坏，释放出醛基，而产生高强 是SO2，每个检测过程都有自己独特的光谱变化，完
度荧光。释放出的醛基会进一步与 SO2/HSO 3反应 全满足了细胞内和体内协同检测SO2/HClO的要求，
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产生新的化学结构，而产生蓝移光学现象。因此， 是一种良好的双光子比率探针。该探针具有双光
作者将探针 DNB 作为靶向线粒体检查细胞内源 子作用截面大、细胞毒性低、选择性好、灵敏度高的
性 HClO/SO2 的一种双光子比率探针。同时，还将 特点，可协同检测细胞内和体内的 SO2/HClO。此
此探针成功运用到斑马鱼 SO2与 HClO 之间的氧化 外，DNB 探针可用于实时成像 HeLa 和 RAW 264.7
还原循环监测中。在对 DNB 探针反应机制探究 细胞线粒体 SO2/HClO 的连续变化。该探针还可以
中，作者发现 SO2 不仅可以与醛基发生反应生成 通过双光子显微镜估计斑马鱼体内 200 μm 深度处
BTP⁃HSO3，还可以与吸电子丙二腈部分发生反应产 的SO2/HClO。
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O OH
-
HClO HSO3 SO3H
+ +
（Ph） 3P （Ph） 3P
O O
NC CN -
BTP BTP⁃HSO3
+
（Ph） 3P
O
-
DNB NC CN HSO3 O
-
HSO3 HClO
SO3H
+ +
（Ph） 3P （Ph） 3P
O O
- BTP
DNB⁃HSO3
图8 DNB化学结构及其反应机制
Figure 8 Chemical structure and reaction mechanism of DNB