基于快速响应的红色ONOO⁻荧光探针及其细胞成像

引用本文：张春香，张向阳，申有名，等 . 基于快速响应的红色 ONOO ⁻荧光探针及其细胞成像 [J]. 化学试剂， 2023 ， 45（ 4）， 1-7.

DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2022.0915

背景介绍

(相关资料图)

过氧亚硝酸盐（ ONOO ⁻）作为一种重要的生物活性氧（ ROS ），由体内一氧化氮和超氧化物的扩散控制反应产生。正常浓度范围的 ONOO ⁻对细胞功能产生积极影响，如信号转导、氧化还原稳态和免疫反应。截至目前为止，有许多分析方法用于 ONOO ⁻检测，如紫外 - 可见光谱 、电子自旋共振、电化学分析、免疫组织化学、和荧光法。相比之下，荧光法具有非入侵、选择性高、响应快速、超时空成像等优势，被认为是一种非常有效的方法。

本文亮点

1

合成了一种红色ONOO⁻荧光探针HBSCN，展现出明显的荧光增强信号；

2

该探针能够在生理pH下快速地检测ONOO⁻，且对ONOO⁻具有较大的Stokes位移和较高的选择性；

3

HBSCN能够用于活细胞内ONOO⁻成像，具有潜在的生物应用价值。

内容介绍

1实验部分

2 结果与讨论

2.1光谱表征

首先，借助紫外吸收光谱考察HBSCN对ONOO⁻识别能力。如 图 1 所示，在 PBS 缓冲溶液（ V( DMF ): V( H₂O )= 1：9, 10 mmol/L , pH 7.4 ）中， HBSCN 自身在 425 nm 处有一个明显的紫外吸收峰。

2.2反应机理

通常，缺电子双键在强氧化剂的作用下容易发生断裂，生成醛或者羧酸化合物。 通过上述的实验可以看出，探针 HBSCN 加入ONOO⁻后，其紫外光谱和荧光光谱均发生了明显的变化，溶液颜色也相应的改变，推测 HBSCN 中 C=C 键在ONOO⁻作用下可能发生了裂解。

2.3pH影响

pH 值是一个重要的实验参数。为探讨 HBSCN 是否能够在生物体中实现对 ONOO⁻的检测，在不同的 pH 溶液中，我们测试了 HBSCN 对 ONOO ⁻响应情况。如图 5 所示，在 pH 4 ~ 11 之间， HBSCN 自身的荧光强度几乎不变，说明 HBSCN 在不同的 pH 值下具有较好的稳定性。

2.4反应时间考察

HBSCN 对 ONOO⁻的响应时间是另外一个重要的实验参数。为探讨 HBSCN 对 ONOO− 检测的动力学，我们测试了 HBSCN 在不加和加入 ONOO− 后荧光强度变化与时间的关系，如图 6 所示， HBSCN 本身的荧光强度不随时间的变化而变化。

3结论

基于不饱和 C=C 双键氧化断裂反应，我们成功构建了一种简单有效的红色 ONOO⁻荧光探针 HBSCN 。在 ONOO⁻存在下，探针的荧光显剧增强，其荧光强度与 0~20 μmol/L 的 ONOO⁻表现出良好的线性关系，溶液颜色由无色变成红色，可实现比色荧光检测。