1、基于硼酸及其衍生物的H2O2熒光探針發展及生物應用王 晟關鍵詞：熒光探針 H2O2生物應用什么是熒光探針？ 熒光探針是建立在光譜化學和光學波導與測量技術基礎上，選擇性的將分析對象的化學信息連續轉變為分析儀器易測量的熒光信號的分子測量裝置。 熒光探針受到周圍環境的影響，使其發生熒光發射發生變化，從而使人們獲知周圍環境的特征或者環境中存在的某種特定信息熒光分子探針的優點靈敏度高選擇性好使用方便成本低不需預處理不受外界電磁場影響遠距離發光 熒光分子探針通常由三部分組成：識別基團（receptor）熒光基團（fluorophore）連接體部分（spacer） 香豆素羅丹明BBODIPY 1,8-萘二酰

2、亞胺熒光探針發光機理PETESIPTTICTOrg. Lett.DOI：10.1021/ol3032889Inorg. Chem. 2012, 51, 8760 8774FRET J. Am. Chem.Soc. 2012, 134, 1305 1315TEBTICTAnal. Chem. 2012, 84, 4915 4920PET（ photo-induced electron transfer）光 誘 導 電 子 轉 移Coordination Chemistry Reviews 2000,205,340ICT（ intramolecular charge transfer）分 子 內

3、電 荷 轉 移Tetrahedron ,69 ,2013, 1700 -1704FRET（ fluorescence resonace energy transfer ）熒 光 共 振 能 量 轉 移 熒光共振能量轉移指一個熒光體系含有兩個熒光團，一個充當能量供體D，另一個為能量受體A，當用供體D的激發去激發熒光體系時，可以發生從D到A的非輻射能量轉移，從而發射出受體熒光團的熒光。熒光共振能量轉移發生必須具備以下幾個條件：（1）能量供體熒光團D的熒光發射位于短波長處，且發射光譜和能量受體熒光團A的吸收光譜有一定重疊，能量受體能夠在能量供體的發射波長處吸收能量；（2）能量供體與能量受體相隔的距離

4、必須遠大于它們之間的碰撞直徑（有時甚至為70-100）；（3）能量供體與能量受體還必須以適當的方式排列。 Inorg. Chem. 2013, 52, 743 752ACCOUNT S OF CHEMICAL RESEARCH ,793 804 ,2011,Vol. 44, No. 9 包括氧離子、過氧化物和自由基等有機物和無機物。這些粒子均十分微小，由于存在未配對的自由電子，這些粒子均十分活躍。ROS是正常氧代謝的副產物，并且在細胞信號傳導，和保持機體恒常性起很大作用。然而，在時間以及外界環境影響下（例，暴露于紫外線或熱源下），ROS的量會急劇增多。引起這種改變的原因有可能是由于明顯的細胞結

5、構的損壞。這種表現，被稱為氧化應激。R O SReactive oxygen speciesR O SACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH ,793 804 ,2011,Vol. 44, No. 9Reactive oxygen speciesH2O2的檢測中國科學: 化學 2012 年 第42卷 第12期Chem. Commun., 2003, 2728.H2O2的檢測H2O2的檢測Tetrahedron Letters 49 (2008) 30453048Tetrahedron Letters 51 (2010) 11521154H2O2熒光探針生物應用J. Am.

6、Chem.Soc. 2012, 134, 1305 1315第一個比例性H2O2探針Dual-Wavelength Boronate Probes for Ra-tiometric Peroxide Imaging in Living CellsFluorescence Imaging of Endogenously Produced H2O2and NO in RAW 264.7 Macrophages Cells.PMA:全稱為Phorbol-12-myristate-13-acetate(PMA)，或12-O-Tetradecanoylphorbol 13-acetate(TPA)，是一

7、種最常用的佛波酯(phorbol ester)。PMA可以結合PKC，并激活PKC，隨后導致一系列的細胞響應。PMA可以抑制Fas誘導的細胞凋亡，但又可以誘導HL-60細胞的凋亡。PMA在肝細胞中可以誘導iNOS的表達。PMA可以增強forskolin誘導的cAMP形成。PMA是一種促瘤劑，可以促進小鼠皮膚的成瘤。Targetable and Trappable Boronate Probe s for Understanding Peroxide Trafficking and Stem Cell FunctionH2O2熒光探針生物應用J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 13

8、2, NO. 12, 2010ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH ,793 804 ,2011,Vol. 44, No. 9SNAP-tag 來自烷基鳥嘌呤-DNA烷基轉移酶(O6-alkylguanine-DNA-alkyltransferase，hAGT)，該酶是一種DNA修復蛋白，它的底物是一類芐基嘌呤和嘧啶的衍生物，包括芐基鳥嘌呤SNAP-tagAGT細胞器靶向性的過氧化氫探針1.PG1 的 4-甲氧基被 SNAP tag 的底物芐基鳥嘌呤或芐基-2-氯-6-氨基嘧啶取代2.新的取代基可以將 SPG1 或 SPG2 與AGT(O6-烷基鳥嘌呤-DNA 烷基轉移酶)融合蛋白相連接H2O2熒光探針生物應用J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 132, NO. 12, 2010Boronate Reporters for Im