新型查尔酮荧光探针的合成及F^-的识别

细胞亚铁离子检测荧光探针1. 引言1.1 细胞亚铁离子的重要性细胞亚铁离子是细胞内的重要离子之一，它在细胞代谢、氧气传递、DNA合成和抗氧化等生理过程中扮演着关键的角色。

细胞亚铁离子的正常水平对细胞的正常功能和健康至关重要，而过量或不足的细胞亚铁离子则可能导致一系列疾病和病理情况的发生。

通过对细胞亚铁离子的准确、实时监测，可以帮助科研人员和医生更好地了解细胞内亚铁离子在不同生理和病理状态下的变化，为疾病的早期诊断和治疗提供重要依据。

研究和发展新型的细胞亚铁离子检测荧光探针具有重要意义，将为医学和生物学领域带来新的突破和进展。

1.2 荧光探针在细胞亚铁离子检测中的应用荧光探针具有高灵敏度、良好的选择性和快速反应等优点，能够实时监测细胞内的亚铁离子含量变化，并具有较高的空间分辨率。

通过设计合成具有特定结构的荧光探针，可以实现对细胞内亚铁离子的高效检测。

荧光探针还可以通过荧光图像技术直观地展示亚铁离子在细胞内的分布和浓度变化，为研究者提供了重要的信息。

在细胞亚铁离子检测中，荧光探针的应用不仅可以帮助研究者理解细胞内亚铁离子在生理和病理过程中的作用机制，还可以为相关疾病的诊断和治疗提供重要依据。

荧光探针在细胞亚铁离子检测中发挥着不可替代的作用，对于推动细胞生物学和临床医学研究具有重要意义。

2. 正文2.1 荧光探针的设计原理荧光探针是一种可以用来检测特定分子或离子的化学物质，其设计原理主要基于分子的荧光特性。

在设计荧光探针时，需要考虑到目标分子的特性，如大小、电荷、亲疏水性等，以及探针分子的结构和荧光基团的选择。

荧光探针通常由一个探测部分和一个荧光部分组成。

探测部分可以选择具有亲和力的基团，使其能与目标分子发生特异性的相互作用，并激发荧光信号。

荧光基团的选择也非常关键，常见的荧光基团包括荧光素、罗丹明、铝酞菁等，它们具有不同的荧光性质和敏感性。

通过精心设计荧光探针的结构和组分，可以实现对细胞内亚铁离子的高灵敏度检测，并对其浓度变化进行实时监测。

第50卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.50，No.11 2021年11月 Liaoning Chemical Industry November，2021收稿日期： 2021-09-02 作者简介： 常金宇（1996-），男，辽宁省锦州市人，硕士研究生，2019年毕业于沈阳化工大学安全工程专业，研究方向：新型燃料合成、制备及过程安全工作。

通信作者： 张福群（1973-），男，教授，博士学位，研究方向：化工企业危险源辨识与控制。

吡唑啉类化合物的典型合成及新应用常金宇1，张福群1，崔俊杰2（1. 沈阳化工大学 环境与安全工程学院， 辽宁 沈阳 110142； 2. 中国石油大学（北京），北京 102249）摘 要： 吡唑啉类化合物作为一种五元氮杂环类物质，具有结构多样性和独特性，在生物医药、光电材料、航空燃料等领域具有广泛的用途。

对制备吡唑啉类化合物的环加成反应法、酮连氮内环化法、重氮盐与肼类反应法等典型合成方法，吡唑啉类化合物在生物医药、荧光探针、防腐材料、航空燃料领域的新应用进行了综述。

关 键 词：吡唑啉；抗腐蚀；燃料中图分类号：TQ03-39 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2021）11-1704-04吡唑啉化合物作为一种结构多样的五元氮杂环物质，在各个领域都具有广泛的用途。

在防腐材料领域，吡唑啉所含有的氮杂原子是已知的有效的腐蚀抑制剂[1]；在生物医药领域，吡唑啉类衍生物具有高生物活性[2]，通常被用作抗癌、抗结核、抗抑郁等的药物[3-5]；在航空燃料领域，吡唑啉类衍生物可通过脱氮反应合成具有高张力能、高体积热值的三元环类高能燃料[6]。

因此，吡唑啉类化合物的合成方法及新应用研究一直是国内外研究的热点。

本文对吡唑啉类化合物的典型合成方法和应用进行了综述。

1 吡唑啉的合成路线1.1 环加成反应法吡唑啉类化合物的制备方法有很多，其中比较主流的合成方法有如下几种：Mannich 碱与肼类反应[7]，重氮盐与肼反应[8]，不饱和酮与肼反应[9]，环加成反应[10-11]和酮联氮内环化反应[12]。

学报Journal of China Pharmaceutical University2020，51（5）：514-521514脂筏特异性AIE荧光探针的设计、合成及其应用陈悦，郝玫茜，鞠曹云*，张灿**（中国药科大学高端药物制剂与材料研究中心，南京210009）摘要脂筏（lipid raft）是由饱和磷脂、鞘磷脂以及胆固醇组成的位于细胞膜的液态有序微区，与细胞的许多生理/病理过程密切相关。

基于脂筏区与非脂筏区脂质组成与分布的差异，本研究设计并合成了一种具有聚集诱导发光（aggregation-induced emission，AIE）特性的脂筏探针胆固醇-三聚乙二醇-四苯乙烯（TCHS-TPE）用于细胞膜上脂筏区的便捷特异性成像。

本研究首先成功合成了TCHS-TPE，同时测定了TCHS-TPE的光物理性质以评价其AIE特性，最后采用激光共聚焦显微镜研究了TCHS-TPE对B16F10黑色素瘤细胞膜上脂筏区的特异性成像。

与现有脂筏探针霍乱毒素B（CTxB）相比，TCHS-TPE脂筏探针具有操作简单、特异性高等优势。

该荧光探针的成功合成将为研究脂筏区相关生理、病理过程提供有利工具，并为其他脂筏区成像探针的设计奠定了理论基础。

关键词脂筏；荧光探针；聚集诱导发光；胆固醇中图分类号R914.5文献标志码A文章编号1000-5048（2020）05-0514-08doi：10.11665/j.issn.1000-5048.20200502引用本文陈悦，郝玫茜，鞠曹云，等.脂筏特异性AIE荧光探针的设计、合成及其应用［J］.中国药科大学学报，2020，51（5）：514–521. Cite this article as：CHEN Yue，HAO Meixi，JU Caoyun，et al.Design，synthesis and application of AIE fluorescent probe for lipid raft［J］.J China Pharm Univ，2020，51（5）：514–521.Design,synthesis and application of AIE fluorescent probe for lipid raft CHEN Yue,HAO Meixi,JU Caoyun*,ZHANG Can**Center of Advanced Pharmaceuticals and Biomaterials,China Pharmaceutical University,Nanjing210009,ChinaAbstract Lipid rafts composed of saturated phospholipids,sphingomyelin,and cholesterol are usually defined as liquid ordered microdomains located in the cell membrane.Lipid rafts are involved in many physiological and pathological processes of cells.Based on the difference in composition and distribution between lipid raft and non-raft domains,a lipid raft probe with aggregation-induced emission(AIE),cholesterol-triethylene glycol-tetraphenylethylene(TCHS-TPE),was designed and synthesized for convenient and specific imaging of lipid raft domains on cell membranes in this study.In this paper,TCHS-TPE was successfully synthesized,and the photophysical properties of TCHS-TPE were measured to evaluate its AIE characteristics.And finally the specific imaging of TCHS-TPE on the lipid raft region of B16F10melanoma cell membrane was studied using confocal laser scanning pared with the existing lipid raft probe cholera toxin B(CTxB),the TCHS-TPE lipid raft probe has the advantages of simple operation and high specificity.The successful synthesis of the fluorescent probe will provide a useful tool for studying the physiological and pathological processes related to lipid raft domains,and offer a theoretical basis for the design of imaging probes for other lipid raft domains. Key words lipid raft;fluorescent probe;aggregation-induced emission;cholesterolThis study was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.81930099,No.81773664,No.81473153)收稿日期2020-05-25通信作者*Tel：025‒83271171E-mail：jucaoyun@**Tel：025‒83271171E-mail：zhangcan@基金项目国家自然科学基金资助项目（No.81930099，No.81773664，No.81473153）第51卷第5期陈悦，等：脂筏特异性AIE 荧光探针的设计、合成及其应用脂筏（lipid raft ）是由细胞膜上的饱和磷脂、鞘磷脂以及胆固醇构成的高度动态的有序微区［1-3］。

以醛基为识别基团的荧光探针的探索作者：何远知来源：《中学生数理化·学习研究》2017年第05期通常情况下，某物质周围环境的酸碱度、黏度、温度等发生变化时，导致该分子的荧光信号，如激发和发射波长、荧光强度和受惊，以及偏振等都会发生相应改变，这种分子就被称为某物质的荧光分子探针。

荧光探针的应用目的是将分子间的相互作用转化成光学信号发送到外界。

事实证明，在实践应用过程中，荧光探针具有高度的灵敏度和较广泛的相应范围。

下面就对以醛基为识别基因的荧光探针的设计和合成做进一步分析。

一、证明5＼|醛基胞嘧啶在生物体内的存在与5＼|轻甲基胞嘧啶相比，5＼|醛基胞嘧啶在生物体内的含量相对更少，在现阶段的实践研究中，对于5＼|醛基胞嘧啶的识别研究比较少。

但随着科学技术的不断进步，哈佛大学张毅课题组首先发现了TET酶可以将甲基胞嘧啶氧化为羟甲基胞嘧啶，从而进一步氧化为醛基胞嘧啶和枪机胞嘧啶。

在2011年，被称为第七碱基的5＼|醛基胞嘧啶及其进一步的氧化产物被慕尼黑大学Carell课题组证实了在生物体内的存在。

在实践科学领域对5＼|醛甲基胞嘧啶的检验可以有助于提早诊疗癌症，为医学技术的进步和发展提供有力依据。

二、以醛基为识别基因的荧光分子探针设计1.以醛基为识别基因的荧光探针前提条件。

因为醛基在生物体内含量较低，反应惰性，很难被检测和识别，所以找到合适的荧光探针就需要满足很多识别条件。

探针要具有与醛基反应的化学基因，该基因与醛基反应效率要高。

荧光探针与醛基的反应要有选择性和针对性，并且不能够与胞嘧啶的其他突变形式（比如5＼|甲基胞嘧啶和5＼|羟基胞嘧啶等）发生反应。

探针本身的荧光灵敏度要比较高才能够进行有效识别。

荧光探针的水溶性要高，出于DNA只能溶于水的特性要求，在识别和检测时反应条件要求温和、过热、过酸和过碱等都会使DNA降解。

所以，在以醛基为识别基因的荧光探针设计实验过程中，首先应该选能与醛基进行高效率反应的物质，氨类物质是比较稳定的反应物质，并且氨基与醛基室温就可以进行反应生成希夫碱。

第42 卷第 9 期2023 年9 月Vol.42 No.91151~1156分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO（Journal of Instrumental Analysis）吲哚结构的荧光探针在粘度检测及细胞成像中的应用余　强1，李祥1，马素芳2*（1．山西医科大学医学影像学院，山西太原030001；2．山西医科大学基础医学院，山西太原030001）摘要：该文以1，2，3，3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物为电子受体，吲哚为电子供体，通过一步反应合成了一种D-π-A结构的新型荧光探针（1），并用于药物诱导的细胞中粘度变化的检测。

采用核磁氢谱（1H NMR）、核磁碳谱（13C NMR）、高分辨质谱（ESI-MS）和红外光谱（IR）对探针进行表征，通过荧光光谱考察了探针光学性质及响应粘度（η）的可行性。

在不同比例（g∶g）水-甘油体系中，探针的荧光强度（I）随着甘油比例的增大逐渐增强，当甘油比例为90%时，探针荧光强度约增强100倍。

Förster-Hoffmann方程分析结果显示，lg I与lgη具有较好的线性关系（r2 = 0.998 0），探针对粘度的检出限为1.167 cP。

同时该探针对粘度具有较好的选择特异性、光稳定性和pH值稳定性。

将探针与经鱼藤酮或羰基氰化氯苯腙（CCCP）刺激的HeLa细胞共孵育30 min，细胞荧光亮度明显增强，表明探针具有较好的生物相容性，可以对细胞微环境中粘度的变化进行有效响应。

所制备的探针具有稳定性好、特异性强、生物相容性好的优点，具有一定的生物应用潜质。

关键词：粘度响应；吲哚；荧光探针；细胞成像中图分类号：O657.3；Q334文献标识码：A 文章编号：1004-4957（2023）09-1151-06Application of Fluorescence Probe Based on Indole in ViscosityDetection and Cell ImagingYU Qiang1，LI Xiang1，MA Su-fang2*（1．Medical Imaging Department，Shanxi Medical University，Taiyuan　030001，China；2．School of BasicMedical Science，Shanxi Medical University，Taiyuan　030001，China）Abstract：In this paper，a novel fluorescent probe with D-π-A structure（1） was synthesized by a one-step reaction using 1，2，3，3-tetramethyl-3H-indolium iodide as an electron acceptor and in⁃dole as an electron donor for the detection of drug-induced viscosity changes in cells. The structure of the fluorescent probe was characterized by nuclear magnetic hydrogen spectroscopy（1H NMR），nu⁃clear magnetic carbon spectroscopy（13C NMR）and electrospray ionization mass spectrometry（ESI-MS）. The optical properties of the probe and the feasibility of response viscosity（η） were measured by fluorescence spectroscopy. The probe was added to different ratios of water-glycerol system，the fluorescence intensity（I） of probe increased gradually with the increasing ratio of glycerol. When the ratio of glycerol was 90%，the fluorescence intensity of the probe was enhanced by about 100 times compared with the pure water system.The analysis using the Förster-Hoffmann equation showed a good linear relationship between lg I and lgη（r2= 0.998 0），and the lowest detection limit of the probe for viscosity was 1.167 cP，indicating the probe has good sensitivity to viscosity response and has the potential for quantitative viscosity detection. The probe did not respond to other active mole⁃cules，and the fluorescence intensity was little affected by organic solvents with small viscosity，and only had a better response to glycerol with large viscosity，which fully indicates that the probe degree has an excellent specificity to viscosity. The fluorescence of the probe both in the aqueous solution and the water-glycerol（90%） solution did not change significantly after 60 min keeping at room tem⁃perature.The fluorescence intensities of the probe both in aqueous solution and the water-glycerol （90%） solution were almost unchanged in the pH range of 4.0-9.0，which indicated that the probe has good photostability and pH stability. The probe had a low effect on cell viability within the experi⁃收稿日期：2023－03－21；修回日期：2023－06－02基金项目：国家自然科学基金资助项目（82202289，82071969）∗通讯作者：马素芳，博士，讲师，研究方向：小分子荧光探针的构建及应用，E-mail：masufang@doi：10.19969/j.fxcsxb.230321021152分析测试学报第 42 卷mental range，indicating that the probe has good biocompatibility. In addition，only weak fluores⁃cence was observed after HeLa cells were co-incubated with the probe solution for 30 min. In con⁃trast，after the probe solution was co-incubated with HeLa cells which were stimulated with rotenone and carbonyl cyanide chlorophenylhydrazone（CCCP） for 30 min，a significant increase in cell fluo⁃rescence brightness could be observed，indicating that the probe can effectively detect changes in vis⁃cosity in the cell microenvironment. All the above results indicate that the probe has the advantages of good stability，specificity and biocompatibility as a viscosity-responsive probe，and has excellent potential for biological applications.Key words：viscosity response；indole；fluorescent probe；cell imaging粘度作为细胞微环境的重要参数之一，不仅对细胞内信号转导和新陈代谢具有重要意义，而且能够通过影响活细胞内生物分子和化学信号的相互作用直接或间接影响细胞的各种生理功能，如自噬等［1-5］。

dcfh-da荧光探针分子式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：DCFH-DA荧光探针是一种常用于细胞活性氧（ROS）检测的荧光探针。

ROS是细胞内的一类活性氧化物质，在细胞内参与了氧化还原反应，同时也是一种细胞内信号分子，与细胞的生理功能和疾病发生密切相关。

DCFH-DA（2',7'-二氯二羟荧光素acethoxymethyl 酯）是一种无色、无味的脂溶性荧光探针，在细胞内可以被酯酶水解释放出荧光素荧光团。

DCFH-DA与ROS的检测原理基于氧自由基可在酶的催化下将非荧光物质氧化为荧光物质，因此该荧光探针能够在细胞内检测活性氧的水平。

DCFH-DA荧光探针的合成方法比较简单，通常是通过将2',7'-二氯荧光素（DCFH）与乙酰氧甲基化试剂（acethoxymethyl）在碳酸氢钠缓冲溶液中反应合成，再通过减压蒸馏或硅胶柱层析纯化得到目标产物。

DCFH-DA的荧光特性主要是在考察细胞内氧气活性时的上，其最大吸收波长在485 nm，最大发射波长为529 nm，发射光比较稳定，可以通过荧光显微镜或流式细胞仪进行检测。

DCFH-DA荧光探针已经广泛应用于心血管疾病、神经退行性疾病等病理生理过程的研究中。

在心血管疾病中，ROS的水平与动脉粥样硬化、高血压等心血管疾病的发生发展相关。

研究人员通过DCFH-DA 荧光探针检测活性氧的水平，探索ROS与心血管疾病的关联，并希望通过抑制ROS的积累来减缓或治疗心血管疾病。

在神经退行性疾病中，如帕金森病和阿尔茨海默病，也发现ROS的水平升高。

科学家通过DCFH-DA荧光探针的应用，研究神经细胞中ROS的释放和清除机制，探索神经退行性疾病的发病机制。

第二篇示例：DCFH-DA是一种常用的荧光探针分子，通常应用于生物学研究领域。

它是一种非极性脂溶性分子，由于其能够在活细胞内被内切酯酶水解成为高度荧光的荧光染料，因此DCFH-DA广泛用于检测活细胞中的ROS（活性氧种）水平。

一种新型白藜芦醇查尔酮类衍生物的单晶结构及合成工艺研究张丽娜;李遥;阮班锋;周本国【摘要】白藜芦醇三甲醚经Vilsmeier-Haack反应生成中间产物B,收率为93％.中间体B再和4-甲基-2-羟基苯乙酮经Cross Aldol反应,得到白藜芦醇查尔酮类衍生物,收率为84％.终产物利用溶剂缓慢挥发法得到单晶并对其结构分析.该方法具有合成步骤简单,成本低,产率高等优点.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2019(045)002【总页数】4页(P50-53)【关键词】白藜芦醇;查尔酮衍生物;合成;单晶结构【作者】张丽娜;李遥;阮班锋;周本国【作者单位】中国烟草总公司安徽省公司,安徽合肥 230002;合肥工业大学食品与生物工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学食品与生物工程学院,安徽合肥230009;安徽省农业科学院烟草研究所,安徽合肥 230031【正文语种】中文【中图分类】R979.1白藜芦醇（Resveratrol, RES）化学名称为3,4',5- 三羟基二苯乙烯（3,4,5-Trihydroxystilbene），是一种天然酚类化合物。

1940年首次从白藜芦的根部提取[1]。

后来，研究人员发现虎杖、葡萄、花生、桑葚等浆果中也含有这种成分。

白藜芦醇的化学结构由两个通过乙烯桥连接的酚羟基苯环组成。

最近的研究证实，白藜芦醇具有抗氧化[2]、抗炎[3]、抗菌[4]、抗癌[5]和神经保护[6]等作用。

白藜芦醇的两个苯环上的酚羟基被认为是其具有抗氧化活性的主要原因，也是导致其不稳定的重要因素[7]。

此外，许多研究已经证明白藜芦醇具有光敏性，生物利用度低及生物活性低，并且具有多种靶标等缺点[8]。

因此，许多研究人员试图优化或改变白藜芦醇的结构，以获得更好的药代动力学特性和生物利用度。

近几年，许多研究人员对白藜芦醇及其衍生物进行抗菌研究，发现白藜芦醇及其衍生物对球菌、杆菌、弧菌以及真菌有较强抑制作用。

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）题目香豆素衍生物荧光分子探针的合成及性能研究学院化学与化学工程学院专业班级学生姓名指导教师成绩2012年6月12日摘要以香豆素-3-甲酸为原料，经氯乙酰化得中间体香豆素-3-甲酰氯，进一步与2-吡啶-8-氨基喹啉反应，得荧光分子探针(SHK-1)；香豆素-3-甲酰氯与过量的乙二胺反应合成得到SHK-2；2-吡啶-8-氨基喹啉经氯乙酰化得中间体，进一步与无水哌嗪反应，最后与香豆素-3-甲酰氯合成得SHK-3。

上述产物的结构经1H-NMR表征，均为目标产物。

经初步筛选后，研究了荧光分子探针SHK-1在中性缓冲溶液中对金属离子的识别性能。

结果表明，SHK-1可以选择性荧光猝灭识别Cu2+、Fe3+。

SHK-1与Fe3+络合后，SHK-1在波长为351nm处，荧光峰强度猝灭31%；与Cu2+络合后，SHK-1在474nm处，荧光峰强度几乎完全猝灭，猝灭比率达97%。

定量分析显示，SHK-1与Cu2+形成了1:1型络合物。

金属离子竞争实验表明，常见的金属离子均不干扰SHK-1对Cu2+的检测。

关键词：香豆素；荧光分子探针；Cu2+AbstractCoumarin-3-methyl chloride was synthesized using the raw marterial coumarin-3-formic acid through chloroacetylation. which were used as mediums of synthesizing complicated fluorescent probes. Furtherly, used coumarin-3-methyl chloride and 2-pyridine-8-aminoquinoline, fluorescent molecular probes SHK-1 was designed and synthesized through reaction. SHK-2 was synthesized using the coumarin-3-methyl chloride and excess ethylenediamine.. 2-pyridine-8-aminoquinoline was chloroacetylated using the raw marterial , which is the mediums of synthesizing complicated fluorescent probes. And then further reaction with anhydrous piperazine, finally the SHK-3was synthesized through coumarin-3-methyl chloride. The structure was confirmed by 1H-NMR characterization of the above products, are the target product.After initial screening, fluorescent molecular probes of the SHK-1was studied in the recognition performance of the metal ions in the neutral buffer solution. The results show that SHK-1 can be selective fluorescence quenching identification of Cu2+,Fe3+.After complexation with Fe3+, at the wavelength of 351nm, the fluorescence peak intensity quenching of 31%; After complexation with Cu2+, at the wavelength of the 474 nm, The fluorescence intensity is almost complete quenching, the quenching ratio of 97%. Quantitative analysis showed that SHK-1formed a 1:1 complex with Cu2+. Metal ion competition experiments show that the detection of SHK-1for Cu2+did not been interfered for the common metal ions.Keywords: Coumarin; Fluorescent molecular probes; Cu2+目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论.......................................................................................... 错误！未定义书签。