反应型次氯酸荧光探针

任春平; 聂雯; 冷俊强; 刘振波

doi:10.7536/PC200869

化学进展 ›› 2021, Vol. 33 ›› Issue (6) :942-957 DOI: 10.7536/PC200869

综述

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反应型次氯酸荧光探针

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Reactive Fluorescent Probe for Hypochlorite

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摘要

生物体内的次氯酸是氯离子和过氧化氢(H₂O₂)由髓过氧化物酶(MPO)催化生成的,是生物体内最重要的活性氧(ROS)之一,在生理过程中发挥了至关重要的作用。但是,过量的次氯酸会导致一系列生理疾病,因此有效的识别和检测次氯酸备受研究者们的青睐。与传统检测方法相比,荧光探针具有选择性好、灵敏度高、可实时监测等诸多优势,因此在近年来得到了快速发展。本文主要基于不同的荧光团,综述了近三年次氯酸荧光探针的研究进展及生物应用。

Abstract

Hypochlorous acid in organisms is produced from the reaction between chloride ions and hydrogen peroxide(H₂O₂) catalyzed by myeloperoxidase(MPO). It is one of the most important reactive oxygen species(ROS) in organisms and plays a vital role in physiological processes. However, excessive hypochlorite can lead to a series of physiological diseases, so the effective identification and detection of hypochlorite is favored by researchers. Compared with traditional detection methods, fluorescent probes have many advantages, such as good selectivity, high sensitivity and real-time monitoring, so they have been developed rapidly in recent years. In this paper, based on different fluorophores, the research progress and biological application of hypochlorite fluorescent probes in the last three years are reviewed.

Contents

1 Introduction

2 Hypochlorite fluorescent probes based on different fluorophores

2.1 BODIPY based HClO fluorescent probes

2.2 Fluorescein based HClO fluorescent probes

2.3 Rhodamine based HClO fluorescent probes

2.4 Coumarin based HClO fluorescent probes

2.5 Cyanine based HClO fluorescent probes

2.6 Benzothiazole based HClO fluorescent probes

2.7 Naphthalene dimethylimide based HClO fluorescent probes

2.8 Other HClO fluorescent probe

3 Conclusions and outlook

Graphical abstract

关键词

次氯酸 / 荧光探针 / 识别 / 检测

Key words

hypochlorous acid / fluorescent probe / recognition / detection

引用本文

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任春平, 聂雯, 冷俊强, 刘振波. 反应型次氯酸荧光探针[J]. 化学进展, 2021, 33(6): 942-957 DOI:10.7536/PC200869

Chunping Ren, Wen Nie, Junqiang Leng, Zhenbo Liu. Reactive Fluorescent Probe for Hypochlorite[J]. Progress in Chemistry, 2021, 33(6): 942-957 DOI:10.7536/PC200869

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1 引言

生物体内最重要的活性氧(ROS)之一是内源性次氯酸(HClO)^[1],HClO在一定的生理条件下由白细胞中的髓过氧化物酶(MPO)催化产生的^[2],在生命过程中是一把双刃剑。一方面,HClO可以通过杀死入侵生物免疫系统的病原体和细菌来保护人类健康^[3];另一方面,过量的HClO可导致生物分子(例如蛋白质、核酸、脂质和酶)被氧化,从而引起组织损伤、炎症和一系列疾病,例如肝脏缺血-再灌注损伤,甚至癌症^[4⇓⇓~7]。鉴于次氯酸在生物学、医学上的特殊重要性^[8],探索高选择性、高灵敏度、易于检测内源性次氯酸的方法,已经成为当前生物医学领域的一个热门话题。

次氯酸的检测方法有很多种,如淀粉-碘化钾法、N,N-二乙基对苯二胺比色法^[8]、化学发光法、分光光度法等^[9]。但是次氯酸在生物体正常情况细胞中生成量很小,大约为每10个中性粒细胞中每分钟可以产生0.47 nmol次氯酸分子。上述检测次氯酸的方法,操作复杂且很多要求在有机介质中进行,而生物体内的生理环境为水介质环境不利于运用上述方法对次氯酸的浓度及分布进行检测。因此,寻找适于一般生理环境的次氯酸检测方法成为一个关键问题。

荧光探针技术因其具有选择性好、灵敏度高、检出限低、操作简便及细胞毒性低等特点而被广受关注。荧光探针的发光机理主要有光诱导电子转移(PET)、分子内电荷转移(ICT)、激发态分子内质子转移(ESIPT)、聚集荧光增强(AIE)、电子能量转移(EET)、荧光共振能量转移(FRET)等,根据不同的反应机制可设计性能优越的次氯酸荧光探针。迄今为止,已基于独特的反应机制开发了多种用于HClO检测的荧光探针,例如内酰胺或内酯的氧化裂解^{[10⇓⇓⇓~14]}、双键的氧化裂解^{[7,15⇓⇓⇓⇓⇓ ~21]}、硫醚或硒化物的氧化^{[22⇓⇓⇓⇓⇓~28]}或其他基于氧化的方法^{[29⇓⇓⇓~33]}。

鉴于荧光探针可以对生物体内次氯酸进行有效检测,本文主要综述了近三年次氯酸荧光探针的设计合成与生物应用进展,这些荧光探针在细胞成像技术中具有高时空分辨率、高灵敏度和易于观察的优点,被广泛应用于生物学及医学领域。

2 基于不同荧光团的次氯酸荧光探针

次氯酸荧光探针主要是次氯酸识别基团连接到不同的荧光团上,结合不同的反应机制,从而释放荧光信号。按不同的荧光基团分为:氟硼二吡咯(BODIPY)、罗丹明、荧光素、香豆素、花菁、苯并噻唑、萘二甲酰亚胺等荧光探针。

2.1 基于BODIPY的HClO荧光探针

1968年Treibs等^[34]首次合成了BODIPY分子,其分子构型是通过硼桥键和甲川桥键把两个吡咯环分子固定在同一个平面内,从而提高整个分子结构的刚性,这种结构使得其分子能够在激光作用下产生强烈的荧光。

BODIPY作为荧光探针的母体结构(图1),具有化学性质稳定、高摩尔消光系数和高荧光量子产率等优点,而且可以在不同的反应位点上引入修饰基团从而使分子表现出不同的功能特点。因而在荧光探针的设计上被广泛地开发与研究,推动了荧光探针技术的发展。

Gao等^[35]设计合成了基于醛肟识别基团可以特异性检测HClO的BODIPY荧光探针1(图2)。探针1遇HClO氧化脱氢,消除了旋转和异构化作用,从而产生荧光信号,检出限为2.33 μM。该探针显示出良好的生物相容性,在RAW264.7细胞成像表明该探针具有良好的渗透性,外源或内源性HClO均可导致细胞内呈现亮红色荧光,显示出在生物系统其潜在的次氯酸特异性传感能力。

Shi等^[36]设计合成了一种含有碲原子的BODIPY荧光探针2(图3)。通过X射线衍射分析表明二价碲形成了一个相对较小的角(96.6(8)°),因此碲原子容易被氧化,从而抑制碲原子向BODIPY的光诱导电子转移。该探针利用碲原子的快速氧化特性检测低浓度的ClO^-,荧光灯下肉眼可清楚看到绿色荧光。检出限为0.12 μM且该探针适用于广泛的pH范围(4~12)。在RAW264.7和HepG2细胞中的共聚焦荧光显微镜成像显示,该探针可作为一种有效的荧光探针,用于活细胞中ClO ^-的检测。

Gao等^[37]基于氮杂的BODIPY衍生物设计合成了一种新的荧光探针3(图4)。在HClO检测中,由于亚胺C=N键裂解,导致形成荧光氮杂-BODIPY-CHO,从而显示出快速的红色荧光响应,检出限为0.27 μM。该探针对活细胞和RAW264.7活细胞的荧光成像实验显示细胞内呈红色荧光,表明在活细胞中检测外源性和内源性HClO的应用潜力。

Jin等^[38]设计合成了水溶性BODIPY衍生物荧光探针4(图5)。该探针可快速、选择性地检测次氯酸。将吡啶盐与BODIPY连接以提高水溶性,HClO的识别基团为4-甲基巯基苯氧基。加入HClO后,由于硫醚被氧化成亚砜而终止PET过程,探针在1 min内可显示出独特的响应且荧光强度显著增强(~100倍)。在0 μM~10 μM的线性响应范围内,检出限为53 nM,该探针在PBS(10 mM,pH 7.4)中的溶解度为83.9 μg/mL ^-1,并且荧光量子产率极低(Φ_f= 0.0013),该探针已成功应用于活细胞中的HClO成像。

Sun等^[39]设计合成了BODIPY荧光探针5(图6)。该探针具有超灵敏性(LOD=0.56 nM)和快速响应能力(< 1 s)。与传统的单原子电子供体不同,探针中的富电子吡咯环首次用于构建PET探针,通过“增强PET”过程抑制荧光(Φ_f = 0.006)。当探针通过HClO氧化转化为相应的酮时,荧光逐渐增强(Φ_f = 0.347)。该探针在识别HClO时表现出极低的背景荧光和高的信噪比,并且首次检测了癌细胞中的HClO。

Xu等^[40]设计合成了三种具有不同烃基(Et、PhCH₂和Ph)的BODIPY基硒化物6,7,8(图7)。三种非荧光探针都可以通过PET过程来感应HClO/ClO^-形成荧光硒氧化物。传感反应性在很大程度上取决于烃基的供电子能力,响应时间和灵敏度的顺序为探针6(2 s,0.3 nM)< 探针7(5 s,0.8 nM)≪探针8(>100 s,9.2 nM)。探针7对HClO的选择性高于探针6。探针7可靶向活细胞线粒体中外源性和内源性HClO。

Duan等^[41]设计合成了一种高亮度红色BODIPY荧光探针9(图8)。HClO将硫醚基氧化为亚砜后,探针对ClO^-显示出明显的比率荧光响应,响应快速(< 30 s)且检出限低(59 nM)。该探针的优点是优异的光稳定性、高荧光量子产率、稳定的荧光输出(可抵抗pH值变化)、低细胞毒性和良好的膜渗透性,该探针已成功应用于斑马鱼和小鼠体内的内源性和外源性HClO/ClO^-进行成像。

Liu等^[42]设计合成了水溶性BODIPY-P荧光探针10(图9)。在添加NaClO后,ClO^-促进了烯烃C=C双键的氧化裂解,使该探针快速比率响应,显示出肉眼可见的从红色变为橙色的荧光变化,选择性好,灵敏度高,检出限低(31.6 nM)。该探针可渗透细胞,毒性低,并且优先分布在线粒体中,可以有效地观察活细胞中的外源和内源性HClO。

2.2 基于荧光素的HClO荧光探针

荧光素是一种氧杂蒽类的常用于设计成荧光染料的分子,首次制得是在1871年,通过傅克酰基化反应由间苯二酚和邻苯二甲酸酐反应得到。结构^[29]如图10所示。在酸性环境中,以闭环形式存在,而且无荧光;在碱性环境中,螺环内酯会打开,然后发出强烈的荧光。作为一种染料分子,荧光素有许多优点,比如具有良好的水溶性、较高的摩尔吸收系数、高荧光量子产率、较高的发射峰以及低细胞毒性等,而被广泛应用于生物化学、医药学等领域。

Zhang等^[43]基于对氨基苯醚的快速氧化设计合成了一种新型的HClO荧光探针11(图11)。为了增大荧光响应,选择的荧光团为甲氧基荧光素。螺旋化探针11是无色且无荧光的,与HClO反应后,螺环结构被解锁为偶联构象并释放绿色荧光(>1000倍)。该探针显示了对HClO的快速响应(t_1/2< 30 s)和极低检出限(0.65 nM),具有高灵敏度和选择性。该探针已成功应用于活细胞中外源和内源性HClO的检测。

Peng等^[44]通过结合光控基团(硝基苄基)、膜定位单元(胆固醇)和ClO^-识别集团(苯甲酰基)与荧光素成功开发了一种具有直接检测膜附近ClO^-的光控荧光探针12(图12)。该探针检出限低(260.77 nM),对ClO^-的选择性高。未加入ClO^-时,探针12荧光强度非常弱,与ClO^-反应后,荧光显著增强(pH=7.0~10.0)。基于细胞的实验表明该探针具有较低的细胞毒性,且具有直接检测近膜区ClO^-的能力。

2.3 基于罗丹明的HClO荧光探针

罗丹明类化合物属于一种碱性荧光染料。其结构中含有一个氧杂蒽和螺环,通过引入基团对其进行设计、修饰,可以控制螺环结构的开启或关闭以此达到检测物质的目的。基于此特殊结构,罗丹明常被用于设计成“关-开”型的探针。罗丹明类荧光染料具有许多优异的特性,例如光化学性质稳定、激发波长较长、不受pH影响等。罗丹明类化合物应用最广泛的是罗丹明B、罗丹明6G化合物(图13),其中母体氧杂蒽对罗丹明的荧光特性起着重要作用,因此在芳环上引入不同的基团可以改变探针分子的荧光性能。在pH较大的情况下,罗丹明以内酯式结构存在,此时的分子不会发出荧光;而在pH较小时则是以醌式结构存在,分子就会有荧光发出。

Mao等^[45]首次基于含硅罗丹明结构设计合成了用于溶酶体HClO成像的近红外荧光探针13(图14)。该探针由吗啉作为溶酶体的靶向基团,HClO诱导的环化反应位点作为响应基团。探针13选择性高且灵敏度好,线性范围为5.0×10^-8~1.0×10^-5 M,检出限为2.0×10^-8 M。应用探针来观察溶酶体参与的炎症反应(包括细菌感染的细胞和发炎的小鼠模型)中的内源性HClO。该探针对研究溶酶体中HClO的生物学功能和病理方面具有潜在的应用。

Gong等^[46]设计合成了一种具有长波长发射的双光子荧光探针14(图15)。该探针由于特定的HClO诱导的环化反应,在体外检测HClO时荧光显著增强(~106倍)。探针响应时间迅速,具有高灵敏度(LOD=40 nM)、高选择性和低毒性。该双光子荧光探针可用于检测活细胞和组织中的HClO。

Wang等^[47]设计合成了一种比率型双光子罗丹明衍生物荧光探针15(图16)。探针15检测HClO时,HClO裂解内酰胺使罗丹明螺环打开并恢复了罗丹明的共轭体系,因此释放了红色发射光,在471 nm处荧光强度略有下降,而在580 nm附近则荧光增强。该探针具有较高的选择性。探针可以对活细胞中的外源和内源性HClO进行成像,还可以检测活组织和斑马鱼中的HClO。

Hu等^[48]基于TBET(通过键能量转移)效应制备了以硫代氨基脲基团为连接基的香豆素-罗丹明比率荧光探针16(图17)。该探针可以显示香豆素的特征荧光发射,加入HClO后,使连接基反应成口恶二唑,从而使罗丹明螺环打开。由于HClO触发巯基肼的分子内脱硫-环化级联,导致双发射和吸收带的显著变化。该探针选择性高,灵敏度好(140 nM),响应时间迅速(< 2 min),检测体系pH范围为3~7.6。该探针应用于测定水样中加标的HClO,还检测了活细胞中的内源性HClO。

Li等^[49]设计合成了一种基于罗丹明的荧光探针17(图18),用苯基异硫氰酸酯进行功能化设计合成探针17,由于罗丹明-硫代氨基脲的环化,在HClO存在下形成罗丹明-口恶二唑,从而使荧光增强。探针17对HClO具有出色的选择性和高敏感性,在生理pH条件下具有良好的功能。HeLa细胞的共聚焦显微镜图像显示,探针17与HClO反应后,荧光强度显著增强。

Ren等^[50]设计合成了基于罗丹明的单一荧光探针18(图19)。该探针可以检测细胞器(溶酶体)中的氧化(HClO)和还原(H₂S)物质。探针与H₂S和HClO的反应分别导致蓝色和红色通道发射,从而对溶酶体中的氧化性和还原性物质提供不同的信号响应。该探针在活细胞的溶酶体中分别实现了内源性次氯酸和硫化氢的双通道成像。

2.4 基于香豆素的HClO荧光探针

香豆素是一类广泛分布在天然物种中的苯并呋喃酮类化合物,因具有独特的光物理性质而被用作合成探针的母体原料,香豆素类荧光探针的应用范围比较广泛,具有优良的光化学性质。香豆素的结构如图20所示。可以通过对其八个不同的位点进行修饰,从而合成出不同功能的衍生物,进一步改善香豆素类荧光探针的缺点,从而在生物成像应用中发挥更大的作用。

Wang等^[51]设计合成了一种选择性优异的荧光探针19(图21)。该探针的荧光团为4-甲基香豆素,HClO识别基团为二甲基硫代氨基甲酰基。探针与次氯酸反应后,形成香豆素衍生物,从而荧光显著增强。此外,该探针可在60 s内对溶液中的HClO做出响应,检出限为34.75 nM。该探针可用于自来水中HClO的检测,并且共聚焦图像证实该探针也可用于识别活细胞中的HClO。

Wu等^[52]设计合成了一种靶向脂质体的近红外香豆素荧光探针20(图22)。基于FRET机理构建了香豆素-丙二腈衍生物的比率荧光探针,用于检测HClO/ClO^-,该探针具有高选择性和灵敏度。两个良好分辨的发射光谱带(470/672 nm)可以确保在体内和体外准确检测HClO/ClO^-。该比率型荧光探针首次靶向定位脂质体,成功地用于检测RAW264.7细胞中外源和内源性HClO/ClO^-。

Yan等^[53]基于香豆素(供体)和吡啶鎓(受体)构建了用于快速检测HClO/ClO^-的比率荧光探针21(图23)。探针具有红色发射信号(610 nm),大斯托克位移(190 nm),高能量转移效率(95.3%),高选择性和灵敏度,低检出限(25 nM),更宽的检测范围(25 nM~30 mM),反应迅速(<13 s)和良好的生物相容性。该探针已成功用于实时检测RAW 264.7细胞中的内源性HClO/ClO^-。

Chen等^[54]利用吩噻嗪香豆素骨架开发了一种新型的比率型荧光探针22(图24)。吩噻嗪部分的引入导致发射红移和斯托克斯位移增大,从而有效检测HClO。HClO将吩噻嗪上的硫原子氧化为亚砜后,探针22显示出显著的比率荧光响应(F₅₃₄/F₆₂₆的变化超过150倍),快速响应时间(<30 s)和超灵敏性(LOD = 15 nM)。该探针能够通过比率荧光成像技术检测活的RAW 264.7细胞中的外源和内源性HClO。

Han等^[55] 首次设计合成了一种可同时检测HClO和H₂O₂的香豆素荧光探针23(图25),该探针由吩噻嗪香豆素作为检测HClO的荧光团及识别基团,含有硼酸酯的香豆素作为检测H₂O₂的识别基团。探针能够选择性检测HClO和H₂O₂,在活细胞中产生明显的荧光信号模式。该探针可作为生物医学科学家研究和剖析HClO和H₂O₂参与生理和病理条件下生物学过程的潜在工具。

2.5 基于花菁染料的HClO荧光探针

花菁类染料一般包含着两个以N原子为中心的结构,形成一种“推-拉”的电子结构。最初的花菁染料是由Willimas用喹啉和碘代烷合成得到的,它是合成探针的常用母体,具有亲合力较强、光谱范围较广等特性,花菁染料的结构如图26所示。然而,花菁染料的应用仍然存在着许多局限,比如需要光化学稳定性好、荧光效率高的荧光团分子加以修饰。要想开发更多的花菁染料探针分子,应当在其结构中引入不同的基团,改变分子的结构,从而达到目的。

Pan等^[56]设计合成了一种将供电子咔唑连接七甲胺花菁中心位置的双功能比率探针24(图27)。探针24可分别对CN^-和HClO表现出高灵敏性和选择性,并具有快速响应。NaClO对C=C键的强氧化作用导致探针的吸光度和荧光逐渐降低,并且观察到发射强度与NaClO浓度之间具有良好的线性相关性。PBS缓冲溶液中HClO的检出限降至14 nM。该探针在实际水样中对CN^-和HClO的检测均显示出良好的回收率和分析精度。此外,载有探针的测试条已成为可通过肉眼有效检测CN^-和HClO的便携式工具。

Zhang等^[21]设计合成了花菁衍生物的比率荧光探针25(图28),以检测肺癌细胞中的内源性HClO。探针含有一个正十八烷基链和两个己酸2- [[2-(二甲氨基)乙基]甲基氨基]乙酯链,脂质链和氨基为靶向基团,可特异性识别肺癌A-549细胞。探针的检出限为0.1 μM。根据体内结果证明了探针25能够在小鼠肺中捕获LPS诱导的HClO。这些发现表明可以用于体内无创和实时监测HClO。

Ma等^[57]设计合成了一种选择性检测HClO的近红外荧光探针26(图29)。该探针首次基于氯氧(Cl—O)键的形成机理选择性识别HClO。探针对ClO^-表现出优异的选择性,并且响应时间快(<0.2 s),灵敏度高(LOD=39.44 nM)。该探针被成功应用于RAW 264.7巨噬细胞中的外源和内源性HClO成像。

2.6 基于苯并噻唑的HClO荧光探针

苯并噻唑(HBT)因噻唑与苯环稠合构成了大π共轭体系(图30),带隙窄且具有良好的光热和化学稳定性。苯并噻唑是活性很好的荧光团^[58],其衍生物在荧光光谱的变化中因具有 ESIPT效应而被大家熟知^[59⇓~61]并被广泛用于新型荧光探针的构架中。

Wang等^[62]设计合成了一种基于苯并噻唑比率荧光探针27(图31)。探针27加入HClO后,发生分子内环化反应,未桥连的C=N转化为桥连的C=N,荧光颜色从橙色变为青色,在添加HClO(10 eq)之后,探针的量子产率从0.26增加至0.34。该探针具有高选择性和高灵敏度(24 nM)。该探针提供了一种分析自来水中HClO残留的有效方法并且能对HeLa细胞中的HClO进行成像。

Yang等^[63]设计合成了基于苯并噻唑的“关开型”荧光探针28(图32)。探针28在100%的水溶液中检出限为8.2×10^-9 M,pH范围为5~11。共聚焦荧光图像和MTT分析表明该探针具有出色的膜通透性和低毒性,证明了其在活细胞中的潜在应用。

He等^[64]利用偶氮苯基团对苯并噻唑衍生物荧光团的抑制作用,设计合成了一种“关开”型荧光探针29(图33)。该探针的荧光团为2-(2'-羟苯基)-苯并噻唑,芳族偶氮基团被用于抑制探针的荧光发射,探针与HClO反应后,偶氮基团去除,荧光团做出快速且灵敏的荧光响应。该探针荧光量子产率高(Φ_f≈0.75),检出限(20.3 nM)和细胞毒性较低。此外,该探针已成功用于检测自来水中的HClO、HeLa细胞中的外源性HClO和MCF-7细胞中的内源性HClO。

Wu等^[18]设计合成了一种基于ESIPT的荧光探针30(图34)。探针的荧光团为甲氧基羟基苯并噻唑。探针30灵敏度高(LOD=0.16 nm),选择性好,响应时间迅速(<10 s)。探针能够检测HeLa细胞中的内源性和外源性HClO/ClO^-。现已开发出含有该探针的测试条可选择性检测水中的HClO/ClO^-。

Nguyen等^[65]设计合成了一种用于检测HClO的开启型荧光探针31(图35)。探针的荧光团为苯并噻唑衍生物,识别基团为羟胺基。与HClO反应后,由于C=N异构化涉及衰减过程被抑制,ICT过程增强,因为与未反应的羟胺相比,生成的腈氧化物是一个更强的吸电子基团,可以在540 nm处产生明显的荧光增强。HPLC-MS技术证实了HClO诱导探针的肟基特异性转化为氧化亚腈,选择性高,响应迅速,检出限为0.08 μM。此外,该探针显示出优异细胞膜渗透性和较低的细胞毒性,已成功应用于活细胞中的HClO成像。

2.7 基于萘二甲酰亚胺的HClO荧光探针

萘-1,8-二甲酰亚胺类衍生物是一类有着强“供-吸电子(D-A)”共轭体系和萘环共平面的独特的对环境敏感的荧光基团(图36)。萘二甲酰亚胺衍生物因为具有明亮的黄绿色荧光、高荧光量子产率、较大斯托克斯位移、较好的光稳定性和热稳定性及结构易修饰等特点,使得其在材料、生物和医学方面有广泛的应用。

Ma等^[66]设计合成了一种新型的基于萘-1,8-二甲酰亚胺衍生物的比率荧光探针32(图37)。识别基团为(2-氨基-乙基)-硫脲基团,溶酶体定位基团为吗啉。在没有HClO的情况下,探针发出绿色荧光。当存在过量的HClO时,ICT过程中断,导致荧光发射从533~476 nm发生了57 nm蓝移,绿色荧光减弱。在1.0×10^-6~1.0×10^-4mol·L^-1的HClO浓度范围内,获得了I_476nm/I_533nm对HClO的线性响应。该探针响应时间短,pH范围宽,灵敏度高(LOD=8.0×10^-7M),对次氯酸的选择性和特异性高,且细胞毒性很小。此外,该探针显示出理想的溶酶体靶向能力,并已成功用于HepG2细胞溶酶体中HClO的共聚焦成像。

Xia等^[67]设计合成了一种基于萘-1,8-二甲酰亚胺衍生物的双光子荧光探针33(图38)。该探针对HClO响应快(~150 s),灵敏度高(LOD=0.12 μM),检测范围为1.0~160 μM,且具有低细胞毒性和内质网(ER)靶向能力。这些突出的特性使该探针可用于监测活细胞和斑马鱼中的外源和内源性HClO。该探针首次检测出因剥夺睡眠诱导斑马鱼产生的HClO,未来可以进一步研究HClO在剥夺睡眠过程中的代谢及其在生物活动中的作用。

Lu等^[68]设计合成了一种基于ICT靶向ER的荧光探针34(图39)。探针的ER定位基团为甲苯磺酰胺,HClO的识别基团为N,N-二甲基硫代氨基甲酸酯,荧光团为4-羟基-萘-1,8-二甲酰亚胺。与HClO反应后,基于N,N-二甲基硫代氨基甲酸酯裂解成羟基,探针在2 min内提供了显著的开启荧光信号(增强了60倍)。探针对HClO的响应速度快(<2 min),选择性高,检出限为0.13 μM。生物成像实验表明,该探针可以特异性监测活细胞ER中的内源性HClO水平,并可以成功地用于对斑马鱼的HClO进行成像。

Song等^[69]设计合成了一种新型的靶向ER的双光子荧光探针35(图40)。该探针的荧光团是萘二甲酰亚胺,ER靶向基团为甲苯磺酰胺,HClO的识别基团为甲硫基,该探针具有很强的绿色荧光。对HClO响应后,由于ICT的抑制作用,在502 nm处的探针的绿色荧光大大减弱,并且探针对HClO表现出高度选择性。检出限为0.76μM且pH范围为4.0~9.0。成像实验表明,该探针可用于检测活细胞中的HClO。

Zhang等^[70]设计合成了基于ICT机制和FRET原理相结合的聚合物胶束的比率荧光探针36(图41)。该探针与HClO反应后,供电子的硫脲部分被氧化并转化为咪唑啉部分(吸电子基团),导致荧光发射发生明显的蓝移(约100 nm)。所制备的探针显示出良好的水分散性(100%水性介质),快速响应(<40 s),高灵敏度(LOD=1.75 nM)和高选择性。此外,体内成像实验表明,该探针有助于斑马鱼模型中LPS诱发的急性肝损伤的内源性HClO生成的可视化检测。

Zhang等^[71]设计合成了靶向溶酶体的双光子荧光探针37(图42)。探针与HClO反应,硫脲部分被氧化为尿素,由于抑制了PET的作用,从而恢复了萘-1,8-二甲酰亚胺(在538 nm)的荧光。探针对HClO响应时间短(<30 s),选择性好,光稳定性高(Ф_f = 0.1),检出限低(5.7 nM)。OPM和TPM显微镜细胞成像实验表明,该探针具有很好的膜渗透性,并可以利用定位基团的优势成功靶向溶酶体,证明了其在生物系统中溶酶体HClO检测的应用前景。

Zhang等^[72]设计合成了基于萘-1,8-二甲酰亚胺衍生物“关开”型荧光探针38和比率型荧光探针39(图43)。与HClO反应,促进了C=N键断裂。“关开”型探针38和比率型探针39都具有响应时间迅速、灵敏度高和选择性好等优点。探针38和探针39对ClO^-的检出限分别为0.12 μM和26 nM。此外,使用HepG2细胞的共聚焦荧光显微镜图像显示这两种探针均可用于活细胞检测。

Xiong等^[73]设计合成了基于萘-1,8-二甲酰亚胺衍生物的比率荧光探针40(图44)。该探针中的萘二甲酰亚胺和甲基吡啶之间的双键可被次氯酸氧化,引起发射蓝移,从而显示出比率荧光变化。探针显示出红色发射(λ_max=615 nm),在HClO存在下,溶液发出强烈的绿色荧光(λ_em,max= 520 nm)。该探针对HClO快速响应,且检出限较低(19 nM),选择性较好。探针成功应用于活细胞和斑马鱼中外源和内源性HClO的成像。

2.8 其他HClO荧光探针

Lan等^[74]基于 ICT设计了一种双氰基异佛尔酮-苯基硼酸的新型比率型近红外荧光探针41(图45),用于ClO^-的快速和特异性检测。该探针可一步合成,在NIR区域(λ_em= 652 nm)的长波长发射可肉眼检测,快速响应(<30 s),具有优良的水溶性,灵敏度高(LOD=15.7 nM),选择性好。由于探针的良好传感特性和低细胞毒性,可用于方便地观察HepG2细胞中的外源性ClO^-和RAW264.7巨噬细胞中的内源性ClO^-。此外,该探针已成功用于具有急性炎症的斑马鱼的生物成像。因此,该探针是鉴定具有相关疾病的动物中HClO水平的有前途的载体。

Deng等^[75]设计合成了一种新的比色开启型近红外(NIR)荧光探针42(图46)。检测HClO的识别基团为二甲基硫代氨基甲酸酯,该探针对HClO表现出独特且高度选择性的比色和NIR荧光响应,在NIR区域显示颜色(从黄色到蓝色)和荧光有明显变化(关开)。体外响应时间短(<3 s),灵敏度高(LOD =7.3 nM)。探针对活HeLa细胞、MCF-7细胞、斑马鱼和小鼠中的HClO进行了成像。进一步发现在受伤的小鼠肝脏组织中产生了更多的内源性HClO,这表明该探针不仅对体内HClO的检测有效,还具有广阔的应用前景。

Han等^[76]设计合成了两种基于聚集诱导发射(AIE)的荧光探针43、44(图47)。该探针的荧光团为四苯乙烯(TPE) 。探针43和探针44的化学结构略有不同,导致了对HClO的不同响应。探针43和探针44通过裂解Py⁺-N⁺来检测HClO,探针的疏水性随聚集诱导的发射增加而改变。探针43和探针44的荧光响应时间分别为10 s和30 s,且探针44具有出色的响应(>1000倍)和较低的检出限(0.108 μM)。探针44已用于小鼠体内炎症和肝细胞癌的成像。

Wang等^[77]设计合成了一种新型芘基裸眼比色荧光开启探针45(图48)。在NaClO(0~3.0eq)存在时,由于ClO^-促使芘基与嘧啶基之间的双键氧化为醛基,探针在475 nm(λ_ex=360 nm)处的荧光强度立即增加,且伴随着从非荧光(Φ=0.062)到蓝色荧光(Φ=0.494)的明显颜色变化。该探针选择性高,检出限低(53 nM)。探针在活RAW 264.7细胞、动脉血管裸鼠模型和人血清中成像,表明该探针可以作为早期诊断和监测炎症的潜在工具。

Chen等^[78]设计合成了一种新型的红光比率荧光探针46(图49)。与ClO^-反应后,由于ClO^-对C=C双键的氧化裂解导致荧光变化,当发射强度比(I₄₈₀/I₆₁₂)从0.28增加到27.46时,探针显示出对ClO^-的比率荧光响应,检出限为0.47 μM。该探针可快速响应,且具有高选择性和两种分离良好的发射。此外,这种生物相容的发红光比率荧光探针已用于活细胞和斑马鱼中ClO ^-的荧光成像。

He等^[79]设计合成了一种基于黄酮类比率荧光探针47(图50)。HClO对该探针中吩噻嗪部分的氧化作用显著调节了 ICT过程,引起了急剧的荧光变化,从而实现了比率检测。探针中添加HClO会引起从橙色(λ_max,Em= 586 nm)到绿色(λ_max,Em= 524 nm)的明显荧光颜色变化。探针选择性好,灵敏度高(LOD=6.6 nm),可长波长发射以及具有较大的斯托克斯位移(140 nm)。该探针已成功用于活斑马鱼细胞内HClO的成像。

Mao等^[33]设计合成了一种新型的比率型双光子荧光探针48(图51)。该探针的双光子荧光团为喹诺酮类骨架,HClO识别基团为受巯基保护的醛。与HClO反应后,探针的氧化硫醚基团被脱保护,形成典型的“推拉”结构(6-(二甲基氨基)喹啉-2-甲醛),有利于双光子吸收特性,并且由于增强的“ ICT”效应而显示出荧光发射的红移。探针响应时间短(< 1 min),显示出蓝色发射的下降和绿色发射的增强。该探针可在体外定量检测HClO,线性范围为0.8~12 μM,检出限为89 nM。该探针是第一种用于追踪活组织伤口愈合过程中HClO生成的比率型双光子荧光探针。

Lin等^[80]设计合成了一种基于尼罗红(DyeA)衍生物的双光子激发近红外荧光探针49(图52)。该荧光探针与HClO反应后,因为使探针荧光猝灭的苯胺基团被ClO^-氧化从DyeA荧光团上裂解下来,导致荧光增加。该探针具有双光子激发荧光,高光稳定性,高选择性,低细胞毒性,检出限约为4.37×10^-6 M。探针可以在HeLa细胞和RAW细胞中快速响应HClO/ClO^-。

Shao等^[81]设计合成了一种高效双光子荧光探针50(图53),用于实时检测海藻酸(KA)诱发的癫痫小鼠大脑中MPO催化产生的内源性HClO。该探针本身显示微弱的黄色荧光,与HClO快速响应(<5 s)发出明亮的绿色荧光(约138倍)。该探针表现出有效的膜渗透性、优异的选择性、高灵敏度(LOD=104 nM)和高光稳定性。使用该探针,在体内和体外证明了在患癫痫的大脑中MPO催化生成HClO。癫痫大脑荧光成像显示芹菜素可以缓解MPO介导的氧化应激并抑制细胞铁死亡。

3 结论与展望

本文基于不同荧光团(BODIPY、罗丹明、荧光素、香豆素、花菁、苯并噻唑、萘二甲酰亚胺等),综述了近三年次氯酸荧光探针的设计合成及生物应用。与传统的检测次氯酸的方法相比较,荧光探针具有高时空分辨率、高灵敏度和易于观察的优点,对实时监测生物体内的HClO,有效地诊断与之有关的疾病具有重要的医学应用前景。尽管荧光探针的发展较为迅速,对荧光探针的研究仍具有提升空间:(1)目前开发的次氯酸荧光探针为单向反应类型,设计具有可逆反应的探针更有利于提高其应用能力;(2)近红外比率型次氯酸荧光探针较多数小分子荧光探针具有诸多优点,是今后研究的重点;(3)针对未来次氯酸荧光探针的临床应用,在设计策略上应着重考虑提高生物相容性、降低细胞毒性。鉴于次氯酸在生物体内的重要性,次氯酸荧光探针必将具有更加广阔的应用前景。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Gomes A, Fernandes E, Lima J L F C. J. Biochem. Biophys. Methods, 2005, 65:45.

[2]	Chen X Q, Lee K A, Ren X T, Ryu J C, Kim G, Ryu J H, Lee W J, Yoon J. Nat. Protoc., 2016, 11:1219.

[3]	Prokopowicz Z M, Arce F, Biedron R, Chiang C L L, Ciszek M, Katz D R, Nowakowska M, Zapotoczny S, Marcinkiewicz J, Chain B M. J. Immunol., 2010, 184:824.

[4]	Fang F C. Nat. Rev. Microbiol., 2004, 2:820.

[5]	Pattison D, Davies M. Curr. Med. Chem., 2006, 13:3271.

[6]	Gorrini C, Harris I S, Mak T W. Nat. Rev. Drug Discov., 2013, 12:931.

[7]	Chen X Q, Tian X Z, Shin I, Yoon J. Chem. Soc. Rev., 2011, 40:4783.

[8]	Pattison D I, Davies M J. Biochemistry, 2006, 45:8152.

[9]	Xu T S, Li D X, Yan C X, Wu Y W, Yuan C S, Shao X F. Chin. J. Chem., 2019, 37:909.

[10]	Kenmoku S, Urano Y, Kojima H, Nagano T. J. Am. Chem. Soc., 2007, 129:7313.

[11]	Yuan L, Lin W Y, Xie Y N, Chen B, Song J Z. Chem. Eur. J., 2012, 18:2700.

[12]	Xu Q L, Lee K A, Lee S, Lee K M, Lee W J, Yoon J. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135:9944.

[13]	Zhang R L, Zhao J, Han G M, Liu Z J, Liu C, Zhang C, Liu B H, Jiang C L, Liu R Y, Zhao T T, Han M Y, Zhang Z P. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138:3769.

[14]	Li K, Hou J T, Yang J, Yu X Q. Chem. Commun., 2017, 53:5539.

[15]	Xiao H D, Li J H, Zhao J, Yin G, Quan Y W, Wang J, Wang R Y. J. Mater. Chem. B, 2015, 3:1633.

[16]	Zou X M, Liu Y, Zhu X J, Chen M, Yao L M, Feng W, Li F Y. Nanoscale, 2015, 7:4105.

[17]	Xu Q L, Heo C H, Kim G, Lee H W, Kim H M, Yoon J. Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54:4890.

[18]	Wu L L, Yang Q Y, Liu L Y, Sedgwick A C, Cresswell A J, Bull S D, Huang C S, James T D. Chem. Commun., 2018, 54:8522.

[19]	Xi L L, Guo X F, Wang C L, Wu W L, Huang M F, Miao J Y, Zhao B X. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:666.

[20]	Xing P F, Feng Y X, Niu Y M, Li Q, Zhang Z, Dong L, Wang C M. Chem. Eur. J., 2018, 24:5748.

[21]	Zhang X F, Zhao W Y, Li B, Li W Q, Zhang C X, Hou X C, Jiang J, Dong Y Z. Chem. Sci., 2018, 9:8207.

[22]	Cheng G H, Fan J L, Sun W, Cao J F, Hu C, Peng X J. Chem. Commun., 2014, 50:1018.

[23]	Xiao H D, Xin K, Dou H F, Yin G, Quan Y W, Wang R Y. Chem. Commun., 2015, 51:1442.

[24]	Liu C, Jiao X J, He S, Zhao L C, Zeng X S. Talanta, 2017, 174:234.

[25]	Tian F S, Jia Y, Zhang Y N, Song W, Zhao G J, Qu Z J, Li C Y, Chen Y H, Li P. Biosens. Bioelectron., 2016, 86:68.

[26]	Zhang B B, Yang X P, Zhang R, Liu Y, Ren X L, Xian M, Ye Y, Zhao Y F. Anal. Chem., 2017, 89:10384.

[27]	Wu L, Wu I C, DuFort C C, Carlson M A, Wu X, Chen L, Kuo C T, Qin Y L, Yu J B, Hingorani S R, Chiu D T. J. Am. Chem. Soc., 2017, 139:6911.

[28]	Deng B B, Ren M G, Kong X Q, Zhou K, Lin W Y. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:963.

[29]	Zhu H, Fan J L, Wang J Y, Mu H Y, Peng X J. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136:12820.

[30]	Fan J L, Mu H Y, Zhu H, Du J J, Jiang N, Wang J Y, Peng X J. Ind. Eng. Chem. Res., 2015, 54:8842.

[31]	Yuan L, Wang L, Agrawalla B K, Park S J, Zhu H, Sivaraman B, Peng J J, Xu Q H, Chang Y T. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137:5930.

[32]	Zhu B, Wu L, Zhang M, Wang Y, Liu C, Wang Z, Duan Q, Jia P. Biosens. Bioelectron., 2018, 107:218.

[33]	Mao Z Q, Ye M T, Hu W, Ye X X, Wang Y Y, Zhang H J, Li C Y, Liu Z H. Chem. Sci., 2018, 9:6035.

[34]	Treibs A, Kreuzer F H. Justus Liebigs Ann. Chem., 1968, 718:208.

[35]	Gao Y L, Pan Y, Chi Y, He Y Y, Chen H Y, Nemykin V N. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 206:190.

[36]	Shi W J, Huang Y, Liu W C, Xu D, Chen S T, Liu F G, Hu J Q, Zheng L Y, Chen K. Dye. Pigment., 2019, 170:107566.

[37]	Gao Y L, Pan Y, He Y Y, Chen H Y, Nemykin V N. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 269:151.

[38]	Jin Y, Lv M, Tao Y F, Xu S, He J L, Zhang J, Zhao W L. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 219:569.

[39]	Sun W, Li M, Fan J L, Peng X J. Acc. Chem. Res., 2019, 52:2818.

[40]	Xu X H, Liu C, Mei Y, Song Q H. J. Mater. Chem. B, 2019, 7:6861.

[41]	Duan C, Won M, Verwilst P, Xu J C, Kim H S, Zeng L T, Kim J S. Anal. Chem., 2019, 91:4172.

[42]	Liu S Z, Yang D, Liu Y J, Pan H, Chen H B, Qu X Z, Li H M. Sensor Actuat. B: Chem., 2019, 299:126937.

[43]	Zhang C Y, Nie Q C, Ismail I, Xi Z, Yi L. Chem. Commun., 2018, 54:3835.

[44]	Peng P P, Li H, Bai L, Wang L L, Chen B X, Yu C M, Zhang C W, Ge J Y, Li L, Huang W. ChemistrySelect, 2018, 3:5981.

[45]	Mao G J, Liang Z Z, Bi J, Zhang H, Meng H, Su L, Gong Y J, Feng S, Zhang G. Anal. Chim. Acta, 2018,1048.

[46]	Gong Y J, Lv M K, Zhang M L, Kong Z Z, Mao G J. Talanta, 2019, 192:128.

[47]	Wang L, Ren M G, Li Z H, Dai L X, Lin W Y. Anal. Methods, 2019, 11:1580.

[48]	Hu J W, Zhang X, Liu T T, Gao H W, Lu S L, Uvdal K, Hu Z J. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 219:232.

[49]	Li L, Wang S, Lan H X, Gong G Y, Zhu Y F, Tse Y C, Wong K M C. ChemistryOpen, 2018, 7:136.

[50]	Ren M G, Li Z H, Deng B B, Wang L, Lin W Y. Anal. Chem., 2019, 91:2932.

[51]	Wang X, Zhou Y M, Xu C G, Song H H, Li L, Zhang J L, Guo M X. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 203:415.

[52]	Wu W L, Ma H L, Xi L L, Huang M F, Wang K M, Miao J Y, Zhao B X. Talanta, 2019, 194:308.

[53]	Yan Y H, Ma H L, Miao J Y, Zhao B X, Lin Z M. Anal. Chimica Acta, 2019, 1064:87.

[54]	Chen W, Li G, Chen C, Sheng J, Yang L. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 228:117724.

[55]	Han J L, Liu X J, Xiong H Q, Wang J P, Wang B H, Song X Z, Wang W. Anal. Chem., 2020, 92:5134.

[56]	Pan H, Liu Y J, Liu S Z, Ou Z P, Chen H B, Li H M. Talanta, 2019, 202:329.

[57]	Ma J L, Yan C X, Li Y J, Duo H X, Li Q, Lu X F, Guo Y. Chem. Eur. J., 2019, 25:7168.

[58]	Yang P, Zhao J Z, Wu W H, Yu X R, Liu Y F. J. Org. Chem., 2012, 77:6166.

[59]	Jin Y Z, Wang S, Zhang Y J, Song B. Sensor Actuat. B: Chem., 2016, 225:167.

[60]	Sahana S, Mishra G, Sivakumar S, Bharadwaj P K. Dalton Trans., 2015, 44:20139.

[61]	Chen S, Hou P, Wang J X, Song X Z. RSC Adv., 2012, 2:10869.

[62]	Wang K, Xi D, Liu C, Chen Y, Gu H, Jiang L, Chen X, Wang F. Chin. Chem. Lett., 2020, 31:2955-2959.

[63]	Yang Y, Qiu F Z, Wang Y Z, Feng Y, Song X R, Tang X L, Zhang G L, Liu W S. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 260:832.

[64]	He Y H, Xu Y, Shang Y T, Zheng S W, Chen W H, Pang Y. Anal. Bioanal. Chem., 2018, 410:7007.

[65]	Nguyen K H, Hao Y Q, Zeng K, Fan S N, Li F, Yuan S K, Ding X J, Xu M T, Liu Y N. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 199:189.

[66]	Ma Q, Wang C, Bai Y, Xu J, Zhang J, Li Z, Guo X. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 223:117334.

[67]	Xia Q N, Wang X Y, Liu Y N, Shen Z F, Ge Z G, Huang H, Li X, Wang Y G. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2020, 229:117992.

[68]	Lu Y R, Dong B L, Song W H, Kong X Q, Mehmood A H, Lin W Y. J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 2019, 384:111980.

[69]	Song W H, Dong B L, Lu Y R, Kong X Q, Mehmood A H, Lin W Y. Anal. Methods, 2019, 11:4450.

[70]	Zhang P S, Wang H, Hong Y X, Yu M L, Zeng R J, Long Y F, Chen J. Biosens. Bioelectron., 2018, 99:318.

[71]	Zhang P S, Wang H, Zhang D, Zeng X Y, Zeng R J, Xiao L H, Tao H W, Long Y F, Yi P G, Chen J. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:2223.

[72]	Zhang H, Zhang Y, Yin C. Sens. Actuators B Chem., 2018,269.

[73]	Xiong H Q, He L, Zhang Y, Wang J P, Song X Z, Yang Z G. Chin. Chem. Lett., 2019, 30:1075.

[74]	Lan J S, Guo J, Jiang X Y, Chen Y, Hu Z H, Que Y F, Li H X, Gu J Y, Ho R J Y, Zeng R F, Ding Y, Zhang T. Anal. Chimica Acta, 2020, 1094:70.

[75]	Deng Y Z, Feng S M, Xia Q F, Gong S Y, Feng G Q. Talanta, 2020, 215:120901.

[76]	Han X M, Ma Y F, Chen Y Z, Wang X F, Wang Z. Anal. Chem., 2020, 92:2830.

[77]	Wang B B, Zhang F, Wang S K, Yang R J, Chen C H, Zhao W. Chem. Commun., 2020, 56:2598.

[78]	Chen H, Sun T, Qiao X G, Tang Q O, Zhao S C, Zhou Z. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 204:196.

[79]	He L, Zhang Y, Xiong H Q, Wang J P, Geng Y N, Wang B H, Wang Y G, Yang Z G, Song X Z. Dye. Pigment., 2019, 166:390.

[80]	Lin X, Chen Y, Bao L, Wang S, Liu K, Qin W D, Kong F. Dye. Pigment., 2020, 174:108113.

[81]	Shao C W, Yuan J W, Liu Y N, Qin Y J, Wang X A, Gu J, Chen G Q, Zhang B, Liu H K, Zhao J, Zhu H L, Qian Y. PNAS, 2020, 117:10155.

[1]	Gomes A, Fernandes E, Lima J L F C. J. Biochem. Biophys. Methods, 2005, 65:45.
[2]	Chen X Q, Lee K A, Ren X T, Ryu J C, Kim G, Ryu J H, Lee W J, Yoon J. Nat. Protoc., 2016, 11:1219.
[3]	Prokopowicz Z M, Arce F, Biedron R, Chiang C L L, Ciszek M, Katz D R, Nowakowska M, Zapotoczny S, Marcinkiewicz J, Chain B M. J. Immunol., 2010, 184:824.
[4]	Fang F C. Nat. Rev. Microbiol., 2004, 2:820.
[5]	Pattison D, Davies M. Curr. Med. Chem., 2006, 13:3271.
[6]	Gorrini C, Harris I S, Mak T W. Nat. Rev. Drug Discov., 2013, 12:931.
[7]	Chen X Q, Tian X Z, Shin I, Yoon J. Chem. Soc. Rev., 2011, 40:4783.
[8]	Pattison D I, Davies M J. Biochemistry, 2006, 45:8152.
[9]	Xu T S, Li D X, Yan C X, Wu Y W, Yuan C S, Shao X F. Chin. J. Chem., 2019, 37:909.
[10]	Kenmoku S, Urano Y, Kojima H, Nagano T. J. Am. Chem. Soc., 2007, 129:7313.
[11]	Yuan L, Lin W Y, Xie Y N, Chen B, Song J Z. Chem. Eur. J., 2012, 18:2700.
[12]	Xu Q L, Lee K A, Lee S, Lee K M, Lee W J, Yoon J. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135:9944.
[13]	Zhang R L, Zhao J, Han G M, Liu Z J, Liu C, Zhang C, Liu B H, Jiang C L, Liu R Y, Zhao T T, Han M Y, Zhang Z P. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138:3769.
[14]	Li K, Hou J T, Yang J, Yu X Q. Chem. Commun., 2017, 53:5539.
[15]	Xiao H D, Li J H, Zhao J, Yin G, Quan Y W, Wang J, Wang R Y. J. Mater. Chem. B, 2015, 3:1633.
[16]	Zou X M, Liu Y, Zhu X J, Chen M, Yao L M, Feng W, Li F Y. Nanoscale, 2015, 7:4105.
[17]	Xu Q L, Heo C H, Kim G, Lee H W, Kim H M, Yoon J. Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54:4890.
[18]	Wu L L, Yang Q Y, Liu L Y, Sedgwick A C, Cresswell A J, Bull S D, Huang C S, James T D. Chem. Commun., 2018, 54:8522.
[19]	Xi L L, Guo X F, Wang C L, Wu W L, Huang M F, Miao J Y, Zhao B X. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:666.
[20]	Xing P F, Feng Y X, Niu Y M, Li Q, Zhang Z, Dong L, Wang C M. Chem. Eur. J., 2018, 24:5748.
[21]	Zhang X F, Zhao W Y, Li B, Li W Q, Zhang C X, Hou X C, Jiang J, Dong Y Z. Chem. Sci., 2018, 9:8207.
[22]	Cheng G H, Fan J L, Sun W, Cao J F, Hu C, Peng X J. Chem. Commun., 2014, 50:1018.
[23]	Xiao H D, Xin K, Dou H F, Yin G, Quan Y W, Wang R Y. Chem. Commun., 2015, 51:1442.
[24]	Liu C, Jiao X J, He S, Zhao L C, Zeng X S. Talanta, 2017, 174:234.
[25]	Tian F S, Jia Y, Zhang Y N, Song W, Zhao G J, Qu Z J, Li C Y, Chen Y H, Li P. Biosens. Bioelectron., 2016, 86:68.
[26]	Zhang B B, Yang X P, Zhang R, Liu Y, Ren X L, Xian M, Ye Y, Zhao Y F. Anal. Chem., 2017, 89:10384.
[27]	Wu L, Wu I C, DuFort C C, Carlson M A, Wu X, Chen L, Kuo C T, Qin Y L, Yu J B, Hingorani S R, Chiu D T. J. Am. Chem. Soc., 2017, 139:6911.
[28]	Deng B B, Ren M G, Kong X Q, Zhou K, Lin W Y. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:963.
[29]	Zhu H, Fan J L, Wang J Y, Mu H Y, Peng X J. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136:12820.
[30]	Fan J L, Mu H Y, Zhu H, Du J J, Jiang N, Wang J Y, Peng X J. Ind. Eng. Chem. Res., 2015, 54:8842.
[31]	Yuan L, Wang L, Agrawalla B K, Park S J, Zhu H, Sivaraman B, Peng J J, Xu Q H, Chang Y T. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137:5930.
[32]	Zhu B, Wu L, Zhang M, Wang Y, Liu C, Wang Z, Duan Q, Jia P. Biosens. Bioelectron., 2018, 107:218.
[33]	Mao Z Q, Ye M T, Hu W, Ye X X, Wang Y Y, Zhang H J, Li C Y, Liu Z H. Chem. Sci., 2018, 9:6035.
[34]	Treibs A, Kreuzer F H. Justus Liebigs Ann. Chem., 1968, 718:208.
[35]	Gao Y L, Pan Y, Chi Y, He Y Y, Chen H Y, Nemykin V N. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 206:190.
[36]	Shi W J, Huang Y, Liu W C, Xu D, Chen S T, Liu F G, Hu J Q, Zheng L Y, Chen K. Dye. Pigment., 2019, 170:107566.
[37]	Gao Y L, Pan Y, He Y Y, Chen H Y, Nemykin V N. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 269:151.
[38]	Jin Y, Lv M, Tao Y F, Xu S, He J L, Zhang J, Zhao W L. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 219:569.
[39]	Sun W, Li M, Fan J L, Peng X J. Acc. Chem. Res., 2019, 52:2818.
[40]	Xu X H, Liu C, Mei Y, Song Q H. J. Mater. Chem. B, 2019, 7:6861.
[41]	Duan C, Won M, Verwilst P, Xu J C, Kim H S, Zeng L T, Kim J S. Anal. Chem., 2019, 91:4172.
[42]	Liu S Z, Yang D, Liu Y J, Pan H, Chen H B, Qu X Z, Li H M. Sensor Actuat. B: Chem., 2019, 299:126937.
[43]	Zhang C Y, Nie Q C, Ismail I, Xi Z, Yi L. Chem. Commun., 2018, 54:3835.
[44]	Peng P P, Li H, Bai L, Wang L L, Chen B X, Yu C M, Zhang C W, Ge J Y, Li L, Huang W. ChemistrySelect, 2018, 3:5981.
[45]	Mao G J, Liang Z Z, Bi J, Zhang H, Meng H, Su L, Gong Y J, Feng S, Zhang G. Anal. Chim. Acta, 2018,1048.
[46]	Gong Y J, Lv M K, Zhang M L, Kong Z Z, Mao G J. Talanta, 2019, 192:128.
[47]	Wang L, Ren M G, Li Z H, Dai L X, Lin W Y. Anal. Methods, 2019, 11:1580.
[48]	Hu J W, Zhang X, Liu T T, Gao H W, Lu S L, Uvdal K, Hu Z J. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 219:232.
[49]	Li L, Wang S, Lan H X, Gong G Y, Zhu Y F, Tse Y C, Wong K M C. ChemistryOpen, 2018, 7:136.
[50]	Ren M G, Li Z H, Deng B B, Wang L, Lin W Y. Anal. Chem., 2019, 91:2932.
[51]	Wang X, Zhou Y M, Xu C G, Song H H, Li L, Zhang J L, Guo M X. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 203:415.
[52]	Wu W L, Ma H L, Xi L L, Huang M F, Wang K M, Miao J Y, Zhao B X. Talanta, 2019, 194:308.
[53]	Yan Y H, Ma H L, Miao J Y, Zhao B X, Lin Z M. Anal. Chimica Acta, 2019, 1064:87.
[54]	Chen W, Li G, Chen C, Sheng J, Yang L. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 228:117724.
[55]	Han J L, Liu X J, Xiong H Q, Wang J P, Wang B H, Song X Z, Wang W. Anal. Chem., 2020, 92:5134.
[56]	Pan H, Liu Y J, Liu S Z, Ou Z P, Chen H B, Li H M. Talanta, 2019, 202:329.
[57]	Ma J L, Yan C X, Li Y J, Duo H X, Li Q, Lu X F, Guo Y. Chem. Eur. J., 2019, 25:7168.
[58]	Yang P, Zhao J Z, Wu W H, Yu X R, Liu Y F. J. Org. Chem., 2012, 77:6166.
[59]	Jin Y Z, Wang S, Zhang Y J, Song B. Sensor Actuat. B: Chem., 2016, 225:167.
[60]	Sahana S, Mishra G, Sivakumar S, Bharadwaj P K. Dalton Trans., 2015, 44:20139.
[61]	Chen S, Hou P, Wang J X, Song X Z. RSC Adv., 2012, 2:10869.
[62]	Wang K, Xi D, Liu C, Chen Y, Gu H, Jiang L, Chen X, Wang F. Chin. Chem. Lett., 2020, 31:2955-2959.
[63]	Yang Y, Qiu F Z, Wang Y Z, Feng Y, Song X R, Tang X L, Zhang G L, Liu W S. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 260:832.
[64]	He Y H, Xu Y, Shang Y T, Zheng S W, Chen W H, Pang Y. Anal. Bioanal. Chem., 2018, 410:7007.
[65]	Nguyen K H, Hao Y Q, Zeng K, Fan S N, Li F, Yuan S K, Ding X J, Xu M T, Liu Y N. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 199:189.
[66]	Ma Q, Wang C, Bai Y, Xu J, Zhang J, Li Z, Guo X. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2019, 223:117334.
[67]	Xia Q N, Wang X Y, Liu Y N, Shen Z F, Ge Z G, Huang H, Li X, Wang Y G. Spectrochimica Acta Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 2020, 229:117992.
[68]	Lu Y R, Dong B L, Song W H, Kong X Q, Mehmood A H, Lin W Y. J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 2019, 384:111980.
[69]	Song W H, Dong B L, Lu Y R, Kong X Q, Mehmood A H, Lin W Y. Anal. Methods, 2019, 11:4450.
[70]	Zhang P S, Wang H, Hong Y X, Yu M L, Zeng R J, Long Y F, Chen J. Biosens. Bioelectron., 2018, 99:318.
[71]	Zhang P S, Wang H, Zhang D, Zeng X Y, Zeng R J, Xiao L H, Tao H W, Long Y F, Yi P G, Chen J. Sensor Actuat. B: Chem., 2018, 255:2223.
[72]	Zhang H, Zhang Y, Yin C. Sens. Actuators B Chem., 2018,269.
[73]	Xiong H Q, He L, Zhang Y, Wang J P, Song X Z, Yang Z G. Chin. Chem. Lett., 2019, 30:1075.
[74]	Lan J S, Guo J, Jiang X Y, Chen Y, Hu Z H, Que Y F, Li H X, Gu J Y, Ho R J Y, Zeng R F, Ding Y, Zhang T. Anal. Chimica Acta, 2020, 1094:70.
[75]	Deng Y Z, Feng S M, Xia Q F, Gong S Y, Feng G Q. Talanta, 2020, 215:120901.
[76]	Han X M, Ma Y F, Chen Y Z, Wang X F, Wang Z. Anal. Chem., 2020, 92:2830.
[77]	Wang B B, Zhang F, Wang S K, Yang R J, Chen C H, Zhao W. Chem. Commun., 2020, 56:2598.
[78]	Chen H, Sun T, Qiao X G, Tang Q O, Zhao S C, Zhou Z. Spectrochim. Acta. A Mol. Biomol. Spectrosc., 2018, 204:196.
[79]	He L, Zhang Y, Xiong H Q, Wang J P, Geng Y N, Wang B H, Wang Y G, Yang Z G, Song X Z. Dye. Pigment., 2019, 166:390.
[80]	Lin X, Chen Y, Bao L, Wang S, Liu K, Qin W D, Kong F. Dye. Pigment., 2020, 174:108113.
[81]	Shao C W, Yuan J W, Liu Y N, Qin Y J, Wang X A, Gu J, Chen G Q, Zhang B, Liu H K, Zhao J, Zhu H L, Qian Y. PNAS, 2020, 117:10155.