基于醛基取代的氟硼二吡咯类荧光母体探针的合成及其应用

荧光探针具有灵敏度高、可实时检测、精准诊断与成像可视化等优点,被广泛应用于生物医药、信息存储、化学分析等领域。氟硼二吡咯(BODIPY)类荧光探针因其优异的光物理化学特性而被广泛设计与开发使用。该文综述了醛基取代BODIPY荧光团的分子设计策略和功能化应用,包括α位醛基-BODIPY、β位醛基-BODIPY、meso位醛基-BODIPY和1,7-位醛基-BODIPY的不同位点醛基调控的BODIPY荧光母体探针及其在阴离子检测、生物硫醇识别及细胞成像等方面的研究进展。设计新型的醛基取代BODIPY探针,未来在精准诊疗上具有发展空间。     

基于氟硼二吡咯亚甲基荧光探针的研究进展

氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)荧光染料具有易于修饰、高摩尔消光系数、高荧光量子产率、优异的光稳定性、对溶剂的极性和pH敏感性低等许多突出特性,被广泛用于有机小分子荧光探针的构建.综述了2019年以来BODIPY荧光探针在金属阳离子、阴离子、活性氧和生物硫醇等检测方面的研究进展,梳理了这些探针的设计思路,对比了它们的检...     

基于BODIPY的荧光探针检测活性氧的研究进展

活性氧(ROS)是一种重要的含氧化学活性物质，与各种生理过程密切相关。但过量的ROS可能会导致诸多疾病，如心血管疾病、神经退行性疾病甚至癌症等，因此有效的识别和检测ROS具有重要意义。氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)由于其独特的光物理性质、优异的光化学稳定性以及可行的衍生化，近年来被广泛应用于检测ROS。针对不同的活性氧进行分类，主要综述了近5年来国内外基于BODIPY荧光探针用于检测ROS的研究现状，并展望了BODIPY荧光探针检测ROS的发展方向，旨在为今后研究ROS在生理和病理过程中的作用提供一定的理论参考。     

基于二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)染料类汞离子荧光探针的研究进展

Hg2+是一种极具生理毒性的化学物质,对人类和环境危害极大,其检测方法在化学传感器领域得到广泛研究。荧光探针法因具有检测灵敏度高、快速便捷等优点而成为Hg2+检测的重要手段之一。综述了近年来BODIPY类染料汞离子的研究进展,着重总结了Hg2+荧光探针的设计合成、性能及其检测机制;展望了该类荧光探针的研究方向。     

红光区双效发光材料BODIPY的制备及其光谱性质

通过吲哚衍生物与1,8-萘内酰亚胺缩合及氟硼化反应，得到meso位无取代和甲基取代的两种配体（Ⅰ、Ⅲ）及两种氟硼二吡咯（BODIPY）染料（Ⅱ、Ⅳ）。其结构和光学性能经NMR、HRMS、单晶、UV-Vis吸收光谱、荧光发射光谱和固体荧光光谱进行了表征。结果表明，meso位引入甲基后配体Ⅲ较配体Ⅰ的固体荧光发射峰红移了34 nm。BODIPY染料具有较强的双效荧光（溶液和固体荧光），其中BODIPY染料Ⅳ的溶液和固体荧光量子产率分别高达65.8%和76.3%，其固体荧光量子产率较meso位无取代BODIPY染料Ⅱ（14.6%）提高了4.2倍。BODIPY染料Ⅳ较强的双效发光可归因于其固体堆积方式中无C—H…π作用以及层与层之间存在的“头-尾”π-π堆积。不同于其他提高固态荧光的策略，在母体meso位引入小位阻甲基的策略使BODIPY具有双效红光发射性能，也丰富了双效有机发光材料的种类。     

比率型锌离子荧光探针的研究进展

比率型荧光探针通过内标的建立,扩大了荧光探针动态响应的范围,具有双波长发射、背景干扰小及可定量检测等优点,近年来,被广泛用于生命相关金属离子的定量检测。综述了近十年来比率型锌离子荧光探针的设计及成像应用,并展望了其在体内环境下锌离子的定量检测前景和发展方向。     

新型氟硼二吡咯纳米粒子荧光探针的合成与性能

为了解决氟硼荧类染料(BODIPY)在肿瘤诊断中吸收波长短、水溶性和生物相容性差的问题,设计开发了2种吸收波长达到近红外区的BODIPY分子,并通过与DSPE-PEG2000-MAL-RGD(PC-RGD)自组装形成具有良好水溶性和生物相容性的纳米粒子.研究了纳米粒子的荧光成像能力,结果表明:单取代分子3a和双取代分子...     

Fe3+荧光探针的研究进展

综述了近几年来用于Fe~(3+)检测的荧光探针研究进展。重点介绍了以香豆素、罗丹明、氟硼二吡咯(BODIPY)作为荧光团的Fe~(3+)荧光探针,及部分其它类型铁离子荧光探针的结构和设计原理,概述了Fe~(3+)荧光探针在检测过程中的优点,并展望了Fe~(3+)荧光探针的研究和发展方向。     

用于生物成像的近红外小分子荧光探针的研究进展

小分子荧光探针具有灵敏度高、生物相容性好、样品损伤小等优点，在疾病相关的生物分子检测领域显示出巨大潜力。但是，大部分的荧光探针发射波长短、斯托克斯位移较小，限制了其在生物成像中的应用。近年来，越来越多具有较长波长的近红外荧光探针被开发出来，用于疾病相关的生物分子的成像检测。对不同结构的荧光探针进行分类讨论，系统介绍了以花菁、半花菁、氧杂蒽和氟硼吡咯染料为荧光团的近红外探针的研究进展，简要概述近红外小分子荧光探针在对生物分子识别过程中的作用原理和生物成像领域的应用，这对荧光探针的性能提升和未来发展提出新的研究思路。     

BODIPY类荧光染料的研究进展

BODIPY(氟化硼二吡咯)类荧光染料作为一类新兴的荧光染料,因其良好的光物理性质,在过去的二十年内得到广泛的研究。对BODIPY的中心骨架进行官能化,可形成一系列衍生物用于环境监测和生物科学等领域研究。文章主要对近年来有关BODIPY的官能化及作为荧光探针、荧光标记、光敏剂的应用加以综述。     

基于二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)类染料的次氯酸荧光探针的研究进展

次氯酸(HCl O)作为一种生物体内关键的活性氧物种(ROS),在多种正常的生化功能和异常病理过程中扮演着非常重要的角色。因此,识别与实时准确地监测细胞内次氯酸在活动位点的浓度变化对于生物学研究和临床诊断极其重要。而在所有的检测方法中,荧光探针法由于其灵敏度高、选择性好、易于操作、实时可视化检测、原位检测、无损检测、响应时间快速、所需试剂量小等优点而引起广大科研工作者的兴趣并将其用于生物体内次氯酸的检测及其生理功能的研究。重点综述了近年来基于BODIPY类染料的次氯酸荧光分子探针的设计合成、检测机理及其在生物成像上的应用研究进展。     

用于卵巢癌标志物β-Gal检测的荧光探针研究进展

卵巢癌是最常见的妇科癌症之一，其患者大多数在晚期被诊断出，导致卵巢癌患者的死亡率高。因此，对隐匿症状的早期诊断是患者生存率提高的重要保障。β-半乳糖苷酶(β-Gal)在原发性卵巢癌中的过表达而被认定为卵巢癌生物标志物，所以快速精准的β-Gal检测技术对卵巢癌早期诊断至关重要。近年来，荧光探针技术已成为生物体内监测和可视化的有力工具。目前已经报道了大量的用于检测β-Gal的荧光探针，但是，用于卵巢癌β-Gal检测和可视化成像的荧光探针相对较少。主要综述用于卵巢癌细胞生物标志物β-Gal检测的荧光探针的研究进展，并对探针的发展进行展望。     

H2S荧光素类探针的进展研究

从还原反应、亲核加成反应、金属硫化物沉淀、硝基苯醚硫解等荧光素类探针与H2S的反应机理方面,系统地阐述近几年检测H2S探针的设计、合成及应用进展,介绍荧光素类探针的最新研究进展,发现荧光素类探针具有快速、高选择性细胞成像的特点.同时指出荧光素类探针亟须解决的问题,展望荧光素类探针检测H2S的发展前景.在介绍了不同荧光探针的基础上,着重对检测生物成像的H2S荧光类探针进行了详细的分类与描述,对于荧光探针的进一步改进具有参考价值.     

活性氧荧光分子探针研究进展

荧光分子探针检测技术具有检测灵敏度高、选择性好、操作简便等优点,基于荧光分子探针建立起来的荧光显微成像技术在生物体内活性小分子的检测中发挥着重要作用,因此受到了人们的广泛关注。本文介绍了几种用于活性氧物种检测的荧光分子探针。     

新型近红外荧光探针成像细胞肺纤维化过程粘度变化

肺纤维化是一种致命疾病，患病率不断上升。肺纤维化的非放射性和无创性早期诊断可以改善预后，但却是艰巨的挑战。粘度的异常是肺纤维化的典型微环境特征。最近，粘度的精准可视化检测引起了人们的广泛兴趣。然而，由于其特性复杂，直接观察生物系统中的粘度仍然是一个巨大的挑战。线粒体粘度波动与肺纤维化、糖尿病、神经退行性疾病、癌症等多种疾病有关。在这里，报告了一种新型小分子荧光探针NIR-V-BR,用于检测线粒体粘度变化。NIR-V-BR对粘度变化具有近红外发射、优异的水溶性、良好的光稳定性、良好的膜通透性和低细胞毒性。共定位实验表明NIR-V-BR探针具有良好的线粒体靶向能力。NIR-V-BR成功应用于成像活细胞线粒体中粘度变化。最重要的是，NIR-V-BR探针荧光成像实验表明肺纤维化细胞中粘度水平升高。这些结果表明，NIR-V-BR将为生物医学诊断和成像应用提供新的机会。     

试卤灵类光学探针的研究进展

光学探针是指与目标物质发生反应(包括配位、包合和基团反应等)并引起光学(吸光、荧光或发光)性质的变化,基于这些变化从而可对目标物质进行分析与测定的一类特殊试剂。光学探针不仅能改善分析的灵敏度,而且能大幅度提高对样品的时空分辨能力,因此,长期以来一直受到人们的关注。试卤灵为一性能优良的荧光体,特别是其7-羟基的取代作用通常会封闭光信号;这一特性近年引起了人们的兴趣,并被广泛用于构建具有低背景光信号的新型探针。本文将综述试卤灵类光学探针的发展及其在蛋白酶、离子、活性氧物种分析方面的应用,包括探针分子的构筑、检测机理以及生物成像等方面的研究。     

基于有机小分子的亚硫酸盐荧光探针的研究进展

荧光探针分析法具有操作简单、灵敏度高、选择性强、对生物体损伤小以及便于实时检测等优点,已成为生物系统内阴离子可视化检测的强有力工具。本文从荧光探针与亚硫酸盐的醛基亲核加成反应、脱乙酰丙酸保护基反应、迈克尔类加成反应以及络合反应等四种机制,综述了近十年荧光探针在检测亚硫酸盐方面的研究进展,重点阐述了各种探针的设计合成原理、响应机制以及键合模式,并综合描述了响应时间、检出限、发射和吸收波长蓝/红移等反应参数。归纳了各类探针的优劣及现阶段研究中存在的问题,并提出了未来发展方向。     

马来酰亚胺荧光探针及其在硫醇检测中的研究进展

半胱氨酸(Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)等生物硫醇分子在维持生命体系的稳定中具有至关重要的作用。因此,对其进行精准快速地检测具有重要意义。马来酰亚胺类荧光探针因具有快速且高选择性的检测生物硫醇分子的性能,已经成为一种检测以上硫醇分子的重要手段,其研究近年来已取得了较大的进展。根据马来酰亚胺类荧光探针设计的多样性,主要对N-取代基马来酰亚胺、双马来酰亚胺和溴代马来酰亚胺类荧光探针的研究现状及在生物硫醇检测中的应用进行了介绍。     

水溶性二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)类荧光染料研究进展

简要介绍了二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY)荧光染料的基本结构、优异的光物理和光化学性能以及自身存在的溶解性差等缺陷,重点综述了近年来各种水溶性BODIPY类荧光染料衍生物的合成及其在水环境中作为荧光探针的应用研究成果,并提出通过对BODIPY母体染料结构进行化学修饰,开发研制出许多具有不同性能的BODIPY衍生物并研究其应用将成为国内外十分活跃的研究课题。     

反应激活型酶荧光探针的研究进展

酶在维持生物体内稳态与生命活动的正常运行方面发挥着举足轻重的作用。某些特定酶含量及活性的异常与人类重大疾病的发生与发展密切相关。因此,生物体内特定酶的实时原位检测及可视化成像具有重要的意义。化学荧光探针具有选择性好、灵敏度高及高时空分辨率可视化成像等优点,近年来研究者设计合成了大量的可用于生物体系内酶识别与可视化成像的荧光探针。目前识别酶的荧光探针主要有两类:(1)基于酶对荧光探针分子中酶抑制剂基团的识别引起探针荧光信号的变化;(2)基于酶对荧光探针特异性催化反应来实现识别前后荧光信号的激活,称为反应激活型酶荧光探针。对反应激活型酶荧光探针的设计策略及4种重大疾病相关的生物标志酶(单胺氧化酶、β-半乳糖苷酶、硝基还原酶、γ-谷氨酰转肽酶)的识别可视化荧光探针研究进展进行了综述,对未来酶识别荧光探针的研究方向进行了展望。